Тайна искусственной крови

Если счет идет на секунды…

«На республиканской станции переливания крови в Марий Эл закончился запас 1-й группы, резус отрицательный. Срочно требуется кровь для лечения больного саркомой 7-летнего Сережи Матвеева, который нуждается в переливании тромконцентрата». «В Адыгее дефицит запасов 2-й группы крови. На станции переливания чуть ли не поименно знают всех доноров, однако из-за дачного сезона привлечь людей не получается». О подобных случаях едва ли не ежедневно оповещают российские СМИ.

«Выходим из положения любыми средствами, – рассказывает председатель Совета Российской ассоциации трансфузиологов, профессор Евгений Жибурт. – Я сам сдавал кровь более 80-ти раз. Большинство моих коллег, от санитарки до профессора, являются почетными донорами».

В наше стрессовое время без доноров не обойтись в онкогематологии, травматологии, акушерстве, в неотложной помощи. В Институте Склифосовского появился даже термин «военно-городская хирургия». Но при этом число доноров стремительно сокращается. Начальник службы крови Якутии Вера Кочеткова считает, что клиники обеспечены препаратами крови на 40, а плазмы на 10 процентов.

«На сегодняшний день в республике на тысячу человек приходится 12-13 доноров, – признается она. – Приходилось много слышать и читать об искусственной крови, которую можно хранить без специального оборудования и использовать в удалении от донорских пунктов».

Необходимость в ней обусловлена не только недостатками донорской крови, уверен академик РАМН Анатолий Воробьев, или тем, что часть ее бывает заражена. Но и чрезвычайными ситуациями, когда требуется помощь большому числу людей.

«Такое бывает при стихийных бедствиях, вооруженных конфликтах, серьезных авариях, – говорит он. – Делать большие запасы донорской крови нецелесообразно, срок ее годности ограничен. Поэтому нужны кровезаменители».

В последнее время мир заговорил об успешных клинических испытаниях нового кровезаменителя, полученного американской компанией Oxygen Pharmaceutical Knowledge Biotech (OPK Biotech) на основе модифицированного гемоглобина животного происхождения. Препарат Гемопюр (Hemopure) дает сенсационные результаты. На днях в Москве побывал один из ведущих анестезиологов мира, профессор Национального центра изучения травм Колин Маккензи:

«Мы достигли потрясающих результатов, применяя кровезаменители с газотранспортной функцией на основе гемоглобина. Порой безнадежные больные возвращаются к жизни. Недавно мы спасли человека, который отказывался от переливания живой крови из религиозных соображений. Мы применили препарат и выиграли борьбу за его жизнь».

Остается только начать его закупку и использование в российских клиниках. А еще лучше наладить отечественное производство препарата искусственной крови. Только в этом случае можно будет создать стратегический запас крови, столь необходимый клиникам. Американская компания активно сотрудничает с нашими специалистами и готова принять участие в строительстве такого предприятия. Ведь в отличие от донорской крови, препарат может сохраняться до трех лет. Он совместим с любой группой крови. Если переливание донорской крови происходит только в условиях клиники, а для подготовки требуется не менее 40-60 минут, то искусственную кровь можно переливать сразу, даже на месте. Эти преимущества могут спасти сотни и тысячи жизней. Ведь порой судьбу человека решают секунды…

Заменитель крови — Blood substitute

Кровезаменитель (называемый также искусственная кровью или суррогатная кровь ) представляет собой вещество , используемое для имитации и выполнять некоторые функции биологической крови . Его цель — предоставить альтернативу переливанию крови , которое заключается в передаче крови или продуктов на ее основе от одного человека к другому. До сих пор не существует общепринятых кислородных кровезаменителей, что является типичной целью переливания эритроцитов ; однако существуют широко доступные расширители объема, не связанные с кровью, для случаев, когда требуется только восстановление объема. Они помогают врачам и хирургам избежать риска передачи заболеваний и подавления иммунитета, решить проблему хронической нехватки доноров крови и решить проблемы Свидетелей Иеговы и других лиц, которые имеют религиозные возражения против переливания крови.

Основные категории исследуемых кровезаменителей, переносящих кислород, — это переносчики кислорода на основе гемоглобина (HBOC) и переносчики кислорода на основе перфторуглеродов (PFBOC). Кислородные терапевтические средства проходят клинические испытания в США и Европе , а Hemopure доступен в Южной Африке .

Читайте также:  При запорах помогут препараты без вкуса и запаха

Содержание

  • 1 История
  • 2 подхода
    • 2.1 На основе перфторуглеродов
    • 2.2 На основе гемоглобина
    • 2.3 Стволовые клетки
  • 3 См. Также
  • 4 ссылки
  • 5 Внешние ссылки

История

После того, как в 1616 году Уильям Харви обнаружил кровеносные пути, многие люди пытались использовать такие жидкости, как пиво, моча, молоко и кровь животных, отличных от человека, в качестве кровезаменителя. Сэр Кристофер Рен (17 век) предложил вино и опиум в качестве кровезаменителей.

В начале 20 века развитие современной трансфузионной медицины, инициированное работами Ландштейнера и соавторов, открыло возможность понимания общего принципа серологии группы крови. Одновременно был достигнут значительный прогресс в области физиологии сердца и кровообращения, а также в понимании механизма переноса кислорода и оксигенации тканей.

Ограничения в прикладной медицине переливания крови, особенно в чрезвычайных ситуациях, таких как Вторая мировая война, заложили основу для ускоренных исследований в области кровезаменителей. Ранние попытки и оптимизм в разработке кровезаменителей очень быстро натолкнулись на серьезные побочные эффекты, которые невозможно было быстро устранить из-за уровня знаний и технологий, доступных в то время. Появление ВИЧ в 1980 — е годы новый импульс для развития инфекции безопасных кровезаменителей. Беспокойство общества по поводу безопасности кровоснабжения усилилось коровьим бешенством . Постоянный спад донорства крови в сочетании с повышенным спросом на переливание крови (старение населения, увеличение числа случаев инвазивной диагностики, химиотерапии и обширных хирургических вмешательств, террористические атаки, международные военные конфликты) и положительная оценка инвесторов в отрасли биотехнологий позволили благоприятная среда для дальнейшего развития кровезаменителей.

Усилия по разработке заменителей крови были вызваны желанием заменить переливание крови в чрезвычайных ситуациях, в местах, где инфекционные заболевания носят эндемический характер, а риск зараженных продуктов крови высок, где может отсутствовать охлаждение для сохранения крови, а может и нет. можно или удобно найти совпадения по группе крови .

Подходы

Усилия были сосредоточены на молекулах, которые могут переносить кислород , и большая часть работ была сосредоточена на рекомбинантном гемоглобине , который обычно переносит кислород, и перфторуглеродах (ПФУ), химических соединениях, которые могут переносить и выделять кислород.

Первым одобренным заменителем крови, несущим кислород, был продукт на основе перфторуглерода под названием Fluosol -DA-20, производимый Green Cross of Japan. Он был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в 1989 году. Из-за ограниченного успеха, сложности использования и побочных эффектов он был отменен в 1994 году. Однако Fluosol-DA остается единственным кислородным терапевтическим средством, когда-либо полностью одобренным FDA. По состоянию на 2017 год ни один продукт на основе гемоглобина не был одобрен.

На основе перфторуглерода

Перфторированные химические вещества не растворяются в воде , поэтому не смешиваются с кровью, поэтому эмульсии должны быть получены путем диспергирования небольших капель ПФУ в воде . Затем эта жидкость смешивается с антибиотиками , витаминами , питательными веществами и солями , образуя смесь, которая содержит около 80 различных компонентов и выполняет многие из жизненно важных функций естественной крови. Частицы ПФУ около 1 / 40 размер диаметра эритроцита (RBC). Этот небольшой размер может позволить частицам ПФУ проходить через капилляры, через которые не проходят эритроциты. Теоретически это может принести пользу поврежденным тканям , лишенным крови , до которых не могут добраться обычные эритроциты. Растворы ПФУ могут переносить кислород настолько хорошо, что млекопитающие , в том числе люди , могут выжить при вдыхании жидкого раствора ПФУ, что называется жидкостным дыханием .

Кровезаменители на основе перфторуглеродов полностью созданы руками человека; это обеспечивает преимущества по сравнению с кровезаменителями, в основе которых лежит модифицированный гемоглобин, например неограниченные производственные возможности, возможность термической стерилизации, а также эффективная доставка кислорода и удаление углекислого газа ПФУ. ПФУ в растворе действуют как внутрисосудистый переносчик кислорода, временно увеличивая доставку кислорода к тканям. ПФУ удаляются из кровотока в течение 48 часов с помощью обычной процедуры удаления частиц из крови — выдоха. Частицы ПФУ в растворе могут нести в несколько раз больше кислорода на кубический сантиметр, чем кровь, и в то же время в 40-50 раз меньше, чем гемоглобин.

Флуозоль был сделан в основном из перфтордекалина или перфтортрибутиламина, суспендированных в эмульсии альбумина . Он был разработан в Японии и впервые испытан в Соединенных Штатах в ноябре 1979 года. Чтобы «загрузить» в него достаточное количество кислорода, люди, которым его давали, должны были дышать чистым кислородом через маску или в барокамере . Он был одобрен FDA в 1989 году и одобрен в восьми других странах. Его использование было связано с уменьшением ишемических осложнений, а также с увеличением отека легких и застойной сердечной недостаточности. Из-за трудностей с хранением эмульсии при использовании Fluosol (замороженное хранение и повторное нагревание) его популярность снизилась, и его производство прекратилось в 1994 году.

Читайте также:  Нооклерин® (Nooclerin) - инструкция по применению, состав, аналоги препарата, дозировки, побочные де
название Спонсор Описание
Оксицит Кислородные биотерапевтические препараты Протестировано в испытаниях фазы II-b в США. Нацелен на кислородный терапевтический, а не на кровезаменитель, с успешными небольшими открытыми испытаниями на людях по лечению черепно-мозговой травмы в Университете Содружества Вирджинии. Позже судебный процесс был прекращен.
PHER- O
2
Sanguine Corp. В исследованиях
Перфторан Россия Содержит перфтордекалин и перфтор-N- (4-метилциклогексил) пиперидин вместе с поверхностно-активным веществом , проксанолом-268. Он был разработан в России и с 2005 года там продавался.
NVX-108 NuvOx Pharma В клинических испытаниях фазы Ib / II, где он повышает уровень кислорода в опухолях перед лучевой терапией, чтобы сделать их радиочувствительными.

Oxygent был вторым поколением, лецитин -stabilized эмульсии из ПФА в который был в стадии разработки Альянса Pharmaceuticals. В 2002 г. исследование фазы III было преждевременно прервано из-за увеличения случаев инсультов в исследуемой группе.

На основе гемоглобина

Гемоглобин — основной компонент красных кровяных телец, составляющий около 33% клеточной массы. Продукты на основе гемоглобина называются переносчиками кислорода на основе гемоглобина (HBOC).

Немодифицированный бесклеточный гемоглобин бесполезен в качестве кровезаменителя, потому что его сродство к кислороду слишком велико для эффективной оксигенации тканей, период полураспада во внутрисосудистом пространстве слишком короткий, чтобы быть клинически полезным, он имеет тенденцию подвергаться диссоциации на димеры. с последующим поражением почек и токсичностью, а также потому, что свободный гемоглобин имеет тенденцию поглощать оксид азота, вызывая сужение сосудов.

Усилия по преодолению этой токсичности включали создание генно-инженерных версий, сшивание , полимеризацию и инкапсуляцию.

HemAssist, гемоглобин, поперечно сшитый диаспирином (DCLHb), был разработан компанией Baxter Healthcare ; это был наиболее широко изученный кровезаменитель на основе гемоглобина, который использовался в более чем дюжине исследований на животных и в клинических исследованиях. Он достиг фазы III клинических испытаний, в которых не удалось из-за повышенной смертности в экспериментальной группе, в основном из-за тяжелых осложнений, связанных с вазоконстрикцией. Результаты были опубликованы в 1999 году.

Hemolink (Hemosol, Inc., Миссиссауга, Канада) представлял собой раствор гемоглобина, который содержал сшитый полимеризованный о-рафинозой человеческий гемоглобин, с которым возникли проблемы после прекращения испытаний фазы II в 2003 году по соображениям безопасности. Он объявил о банкротстве в 2005 году.

Hemopure был разработан Biopure Corp и представлял собой химически стабилизированный поперечно-сшитый бычий (коровий) гемоглобин в солевом растворе, предназначенный для использования человеком; компания разработала тот же продукт под торговым названием Oxyglobin для ветеринарного применения у собак. Оксиглобин был одобрен в США и Европе и был внедрен в ветеринарные клиники и больницы в марте 1998 года. Hemopure был одобрен в Южной Африке и России. Компания Biopure подала заявление о защите от банкротства в 2009 году. В 2014 году ее активы были приобретены компанией HbO2 Therapeutics.

PolyHeme разрабатывался Northfield Laboratories более 20 лет и начинался как военный проект после войны во Вьетнаме. Это человеческий гемоглобин, извлеченный из красных кровяных телец, затем полимеризованный, а затем включенный в раствор электролита. В апреле 2009 года FDA отклонило заявку Northfield на получение биологической лицензии, а в июне 2009 года Northfield подала заявление о банкротстве.

Декстран-гемоглобин был разработан Dextro-Sang Corp как ветеринарный продукт и представлял собой конъюгат полимерного декстрана с гемоглобином человека.

Hemotech был разработан HemoBiotech и представлял собой химически модифицированный гемоглобин.

Компания Somatogen разработала генно-инженерный и сшитый тетрамер, который получил название Optro. Он потерпел неудачу в испытании фазы II, опубликованном в 2014 году, и разработка была остановлена.

Пиридоксилированный гемоглобин, конъюгированный с полиоксиэтиленом, был создан учеными из Ajinomoto и в конечном итоге разработан Apex Biosciences, дочерней компанией Curacyte AG; он был назван «PHP» и потерпел неудачу в испытании фазы III, опубликованном в 2014 году, из-за повышенной смертности в контрольной группе, что привело к закрытию Curacyte.

Читайте также:  Нитроксолин инструкция по применению, показания

Точно так же Hemospan был разработан Sangart и представлял собой пегилированный гемоглобин в порошкообразной форме. Хотя первые испытания были многообещающими, у Sangart закончилось финансирование, и она была закрыта.

Стволовые клетки

Стволовые клетки являются одним из возможных способов производства крови для переливания. Исследование, проведенное Giarratana et al. описывает крупномасштабное производство ex vivo зрелых клеток крови человека с использованием гемопоэтических стволовых клеток . Культивированные клетки имели такое же содержание гемоглобина и морфологию, что и нативные эритроциты. Авторы утверждают, что эти клетки имели почти нормальную продолжительность жизни по сравнению с естественными эритроцитами.

В 2010 году ученые из экспериментального подразделения Министерства обороны США начали создавать искусственную кровь для использования в отдаленных районах и быстрее переливать кровь раненым солдатам. Кровь производится из гемопоэтических стволовых клеток, взятых из пуповины между матерью человека и новорожденного с помощью метода, называемого фармингом крови . В прошлом фарминг применялся на животных и растениях для создания медицинских субстанций в больших количествах. Каждая пуповина может производить около 20 единиц крови. Кровь производится для Агентства перспективных оборонных исследований компанией Arteriocyte. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов проверило и подтвердило безопасность этой крови из ранее представленной O-отрицательной крови. Использование именно этой искусственной крови снизит стоимость единицы крови с 5000 долларов до 1000 долларов или менее. Эта кровь также будет служить донором для всех распространенных групп крови . Фармацевтическая кровь может быть использована в испытаниях на людях в 2013 году.

«Голубая кровь» потечет в России

СПб. Разработанный в Петербурге искусственный заменитель крови, не имеющий аналогов в мире, будет выпускаться в Обнинске (Калужская область).

Строительство завода ООО «Геленпол планирует начать в ближайшие месяцы. Инвестиции в проект — $ 6 млн. Заменитель крови «Геленпол будет выпускаться в порошке, который легко растворим в воде.

Искусственная кровь разработана учеными двух расположенных в Петербурге институтов — Российского НИИ гематологии и трансфузиологии и Института высокомолекулярных соединений РАН. «Над созданием кровезаменителя на основе полимерного модифицированного гемоглобина работают ученые во всем мире, но мы первыми приблизились к промышленному производству, — говорит Евгений Панарин, директор Института высокомолекулярных соединений РАН.

Молекулы нового кровезаменителя по размерам и структуре схожи с молекулами гемоглобина и поэтому могут проникать в самые мелкие сосуды. Это очень важно при лечении заболеваний крови, при кровопотерях во время хирургических вмешательств или несчастных случаев. В России это второй препарат для кровезамещения нового поколения, который дошел до промышленного выпуска. Первый производится в ОАО «НПФ «Перфторан и основан на ином научном принципе. Однако основная доля (более 90%) препаратов в России пока выпускается по устаревшим технологиям.

Искусственная кровь используется, когда применение донорской затруднено. Более всего необходим такой препарат пострадавшим от острой кровопотери в первый, самый критический момент, когда нет времени и возможности найти подходящего донора. Сейчас доноров в стране катастрофически не хватает. По данным Российского НИИ гематологии и трансфузиологии, для обеспечения потребности России в донорской крови и ее компонентах число доноров на 1 тыс. населения должно составлять не менее 40-60 человек, а сейчас их всего 15. Александр Бочек, заместитель директора по научной работе Института высокомолекулярных соединений РАН, говорит, что производство кровезаменителя в промышленных масштабах в значительной степени решит проблему.

Александр Бочек, заместитель директора по научной работе Института высокомолекулярных соединений РАН, уверяет, что разработанная в Петербурге искусственная кровь будет стоить дешевле импортной.

— Потребность России в препаратах крови и кровезаменителей оценивается в 1 л на жителя в год, то есть около 150 млн л.

— При этом весь российский объем производства составляет 50 млн л в год, или 1 / 3 от потребности. Остальной объем закупается по импорту.

— Средняя цена 1 л российского препарата крови и кровезаменителя составляет $ 4-5. Рынок российских препаратов крови и кровезаменителей оценивается в $ 200-250 млн.

— Потребность мирового рынка в кровезаменителях, по разным оценкам, составляет $ 1,9-2,9 млрд.

Источник: Hema Gen (США), ООО «Бионика и др.

Ссылка на основную публикацию
Таблица размеров детской обуви
Как меняется размер ножки у новорожденного ребенка по месяцам? 4 минуты Автор: Анастасия Егорова 2141 Особенности детского возраста Нога по...
Таблетки от сотрясения головного мозга Список с названиями
Лучшие таблетки от головокружения Нередко при определенных болезнях, после травмы головы или на фоне приема алкоголя люди ощущают головокружение. Это...
Таблетки от тахикардии препараты, снижающие высокий пульс
Как успокоить сильное сердцебиение Учащенное сердцебиение - это нарушения в ритме, которые могут быть вызваны различными факторами, например, повышением уровня...
Таблица размеров матки при беременности · GitHub
Ультразвуковое исследование плода Каждая беременная с нетерпением ждет очередного ультразвукового исследования, которое позволяет увидеть малыша и узнать о том, насколько...
Adblock detector