Sebiji buah pinggang disimpan setahun pada −150 °C, kemudian magnet memanaskannya semula

Setahun dan sehari, sebiji buah pinggang babi terbaring pada suhu minus 150 °C. Menurut pengimejan dan bacaan suhu para penulis, tiada ais yang terbentuk di dalamnya: tisunya mengeras seperti kaca. Kemudian ia dipanaskan semula dalam kira-kira enam minit, dari dalam. Zarah besi oksida, atau karat dalam bahasa mudahnya, telah dipam ke dalam salur darahnya terlebih dahulu, lalu medan magnet dihidupkan: sejenis ketuhar gelombang mikro yang memanaskan karat dan bukan air. Pada mesin perfusi, buah pinggang yang disimpan setahun itu menghasilkan air kencing. Tiga buah pinggang tervitrifikasi yang lain dipindahkan ke dalam babi, dan ia terus bertukar merah jambu. Pasukan di University of Minnesota memerihalkan eksperimen ini dalam pracetak di bioRxiv bertarikh 14 Oktober 2026.

Namun, walaupun buah pinggang ini menghasilkan air kencing, dalam beberapa jam pertama ia membersihkan sisa daripada darah hampir 50 kali lebih teruk daripada yang segar. Suspek utamanya ialah antibeku yang digunakan untuk merendam buah pinggang sebelum penyejukan. Namun ia tetap satu langkah ke hadapan: buah pinggang babi seberat kira-kira 100 gram dan saiznya hampir sama dengan buah pinggang manusia, sedangkan sehingga kini satu-satunya buah pinggang yang dipindahkan selepas pemanasan nano ialah buah pinggang tikus seberat kira-kira satu gram.

Tiga puluh enam jam atas ais

Organ penderma hari ini dibawa dalam kotak penyejuk penuh ais, dan jamnya terus berdetik. Jantung dan paru-paru bertahan enam hingga lapan jam, hati kira-kira 12 jam, buah pinggang sehingga 36 jam. Itulah angka yang dipetik STAT pada 2023, ketika ia turut mencatat bahawa kira-kira 100,000 orang di AS berada dalam senarai menunggu dan 17 daripada mereka meninggal dunia setiap hari.

Jam-jam itu menjadikan setiap pemindahan satu perlumbaan. Sesebuah organ kerap diberikan kepada orang yang tinggal paling dekat dan bukannya yang paling sepadan. Tiada masa juga untuk menyediakan sistem imun penerima, dan hampir semua orang yang menerima buah pinggang penderma mengambil ubat antipenolakan seumur hidup. Ubat-ubat itu meningkatkan risiko jangkitan dan kanser.

Sekarang bayangkan sebuah gudang, bukan perlumbaan. Sebuah buah pinggang menunggu dalam simpanan selama berbulan-bulan sementara doktor dengan tenang mencari penerima yang paling serasi dan menyediakannya. Kevin Myer, yang mengetuai organisasi perolehan organ LifeGift di Texas, memberitahu MIT Technology Review bahawa menyimpan organ selama setahun akan mengubah pemindahan organ sepenuhnya. Beliau membayangkan bank pelbagai jenis organ, bukan buah pinggang sahaja, yang menyediakan organ yang sesuai atas permintaan apabila pesakit tidak boleh menunggu, misalnya selepas sesetengah overdos ubat atau luka tembakan.

Ais memotong, haba meretakkan

Ais ialah musuhnya. Pembekuan biasa membunuh organ. Air dalam sel bertukar menjadi hablur yang mengoyakkan tisu. Jadi, daripada membekukan organ, para penyelidik cuba menjadikannya kaca.

Supaya ais tidak terbentuk, tisu direndam dalam krioprotektan. Ia berfungsi seperti sejenis antibeku, dan ia beracun. Salah satu bahan utamanya, etilena glikol, ialah bahan yang sama yang dituang pemandu ke dalam radiator kereta. Semakin pekat larutan, semakin baik ia menghalang ais dan semakin banyak ia merosakkan sel.

Penyejukan hanya separuh kerja. Pemanasan semula lebih sukar. Panaskan dari luar, seperti ayam beku yang dicairkan dalam singki, dan lapisan luar menjadi panas sebelum bahagian tengah. Ais kemudian boleh tumbuh di bahagian tengah yang lambat panas, dan perbezaan suhu boleh meretakkan kaca itu. Sebab yang sama menjadikan seketul ais pecah apabila dijatuhkan ke dalam minuman suam.

Pasukan yang diketuai Erik Finger dan John Bischof menangani masalah ini dengan pemanasan nano. Larutan nanozarah besi oksida dipam melalui salur darah buah pinggang, kemudian medan magnet ulang-alik dihidupkan. Zarah-zarah itu menjadi panas, maka kehangatan muncul serentak di seluruh organ dan bukannya merayap masuk dari permukaan. Tiada bahagian buah pinggang yang ketinggalan.

Seekor arnab, lima ekor tikus dan seekor babi

Kisah ini ada pendahulunya. Pada 2009, pakar kriobiologi Gregory Fahy memerihalkan seekor arnab yang mendapat semula buah pinggangnya sendiri selepas organ itu disejukkan kepada kira-kira minus 130 °C. Buah pinggangnya yang satu lagi dikeluarkan, dan haiwan itu hidup dengan buah pinggang tervitrifikasi itu selama 48 hari sebelum dieutanasia untuk pemeriksaan. Ia satu-satunya arnab yang bertahan daripada beberapa ekor, dan para penulis sendiri menyifatkan hasil itu sebagai anekdot.

Langkah seterusnya datang dari Minnesota pada 2023. Buah pinggang tikus seberat kira-kira satu gram disimpan pada minus 150 °C sehingga 100 hari. Selepas pemanasan nano, ia dipindahkan. Kesemua lima ekor tikus terselamat, dan dalam masa sebulan buah pinggang itu berfungsi sepenuhnya. Fahy yang sama memberitahu STAT ketika itu bahawa buah pinggang itu rosak teruk: “Ini buah pinggang yang berada pada kemuncak hayatnya, dalam kesihatan sempurna, dan ia nyaris-nyaris tidak berjaya.”

Beralih daripada satu gram kepada seratus gram mengambil masa tiga tahun. Sejuk bergerak lebih perlahan melalui buah pinggang yang besar, dan larutan lama tidak dapat melindunginya daripada ais tepat pada masanya. Pasukan itu terpaksa mereka bentuk campuran baharu dan jadual penyejukan baharu.

Apa yang ditunjukkan oleh 32 buah pinggang

Finger, pakar bedah pemindahan dan salah seorang ketua kerja ini, memberitahu MIT Technology Review bahawa sepuluh tahun lalu beliau tidak berharap banyak. Selepas pemindahan terakhir, beliau keluar dari bilik itu dan berkata: “Ini sesuatu yang besar.” Tentang buah pinggang yang dipanaskan semula, beliau berkata ringkas: “Ia terus bertukar merah jambu.”

Eksperimen ini menggunakan 32 buah pinggang dalam empat kumpulan: segar, sehari atas ais, direndam krioprotektan sahaja, dan tervitrifikasi. Lapan daripadanya divitrifikasi. Kebanyakannya berada dalam sejuk selama satu hingga tujuh hari, dan satu selama 366 hari. Buah pinggang yang disimpan setahun itu tidak dipindahkan. Ia diuji pada mesin perfusi, yang mengepam cecair hangat beroksigen melalui organ. Ia menghasilkan air kencing, walaupun kurang daripada yang lain.

Tiga buah pinggang tervitrifikasi dipindahkan ke dalam babi dan dipantau selama dua jam. Darah mengalir melaluinya dengan sekata dan air kencing muncul serta-merta. Malah ia menghasilkan lebih banyak air kencing daripada buah pinggang yang disimpan sehari atas ais, walaupun kurang separuh daripada yang segar (purata 181 ml bagi setiap 100 gram tisu, berbanding 73 dan 411).

Namun air kencing bukan ujian sebenar. Buah pinggang yang berfungsi mesti membersihkan darah, dan itu diukur dengan pelepasan kreatinin: berapa banyak darah yang dibersihkan buah pinggang daripada bahan sisa ini seminit. Di sini buah pinggang tervitrifikasi berprestasi hampir 50 kali lebih teruk daripada yang segar dan tiga kali lebih teruk daripada buah pinggang dari ais (1.0 berbanding 47.8 dan 3.6). Buah pinggang dari ais juga hampir tidak berfungsi dalam beberapa jam pertama, jadi itulah perbandingan yang adil. Meskipun begitu, jurangnya lebar.

Di bawah mikroskop, buah pinggang tervitrifikasi menunjukkan kerosakan pada tubulnya. Ini ialah paip-paip halus tempat buah pinggang memulangkan air dan bahan berguna ke dalam darah. Selepas pemindahan, dinding salur darah juga rosak. Suspek utama para penyelidik ialah larutan beracun itu: buah pinggang yang hanya direndam di dalamnya, tanpa pernah dibekukan, menunjukkan kerosakan yang hampir sama banyak. Perkara itu tidak dapat dibuktikan sepenuhnya, kerana buah pinggang tersebut tidak pernah dipindahkan ke dalam babi.

Separuh kejayaan besar

Rakan sejawat menilai hasil ini dengan cara berbeza. Pakar kriobiologi Peter Kilbride, pengasas bersama syarikat Kyros Kairos, menyebutnya satu kejayaan besar yang menyelesaikan separuh masalah. Berdasarkan angka di atas, penyimpanan dan pemanasan semula tanpa ais sudah selesai, manakala tugas utama buah pinggang, iaitu membersihkan darah, belum. Profesor Harvard Mehmet Toner lebih hampir dengan kerja ini. Beliau timbalan pengarah ATP-Bio, pusat yang menjadi saluran pembiayaan National Science Foundation AS untuknya. Beliau memberitahu Gizmodo bahawa masa biologi dalam organ kompleks kini boleh dihentikan sementara dengan selamat.

Apa yang eksperimen ini belum tunjukkan

Para penulis sendiri menyenaraikan batasannya. Ini pracetak. Belum ada semakan rakan sejawat. Terdapat tiga pemindahan bagi setiap kumpulan, dan pemerhatian berlangsung dua jam, jadi tiada siapa tahu sama ada seekor babi dapat hidup dengan buah pinggang sebegitu selama seminggu atau sebulan. Simpanan setahun diuji pada satu buah pinggang sahaja. Termometer tidak meliputi seluruh organ, jadi hablur ais yang sangat kecil tidak dapat disingkirkan. Dengan tiga ekor babi, anda malah tidak dapat membuktikan bahawa buah pinggang tervitrifikasi tidak lebih buruk daripada yang dari ais.

Seterusnya, pasukan itu mahu memindahkan buah pinggang tervitrifikasi ke dalam babi untuk jangka panjang dan mengikuti mereka selama beberapa minggu. Ia juga mencari krioprotektan yang kurang beracun. Selepas itu menyusul buah pinggang manusia yang ditolak untuk pemindahan. Finger berharap sebahagian kerosakan akan sembuh sendiri atau boleh dirawat pada mesin perfusi. Beliau juga berpendapat buah pinggang manusia mungkin lebih tahan proses ini berbanding buah pinggang babi.

Hakim yang paling tegas, sekali lagi, ialah Fahy, lelaki yang arnabnya hidup dengan buah pinggang tervitrifikasi selama 48 hari pada 2009. Beliau menyifatkan aliran darah yang pulih itu sangat penting, tetapi kerosakannya membimbangkan beliau. Rumusannya: “Kami tidak dapat tahu daripada eksperimen ini sama ada buah pinggang ini mungkin dapat menyokong kehidupan atau tidak.”