Для изготовления искусственной крови профессионалы будут использовать стволовые индуцированные клетки.
К 2020 японские профессионалы планируют наладить массовое производство искусственной крови, сообщает японская газета «Никкей».
Было проведено «около 50-60 лет исследований в попытках создать заменитель крови, который не работал», — сказал Доктор, детский врач-реаниматолог и исследователь из Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
Потребность в таком продукте очевидна. Потеря крови в результате травматических повреждений ежегодно приводит к тысячам смертей, и даже когда люди выживают, истощение кислорода может привести к необратимому повреждению тканей. Свежая кровь может храниться только в течение 42 дней, а в неохлажденном виде — всего несколько часов. Заменитель может быть жизненно важен в таких условиях, как поля сражений или сельские районы, где нет легкого доступа к крови, и используется в качестве временной меры, чтобы поддерживать жизнь раненых, пока они не попадут в больницу.
Но стремление разработать заменитель крови сбило с толку исследователей в академических кругах, военных и биофармацевтической промышленности, и несколько компаний, включая Baxter , Northfield Laboratories и Biopure, отказались от своих попыток.
Искусственная кровь, которую пытались создать исследователи, не является настоящей заменой, поскольку она не будет выполнять все функции крови, а скорее обеспечит средство для доставки кислорода по всему телу.
Одна ключевая проблема: гемоглобин, белок в красных кровяных тельцах, который переносит кислород от легких к нуждающимся тканям, может повредить ткань и вызвать сужение кровеносных сосудов. Это одна из причин содержания гемоглобина в клетках — чтобы изолировать его и содержащееся в нем токсичное железо.
Любой успешный заменитель крови должен будет транспортировать и доставлять кислород, предотвращая при этом угрозу, которую представляет гемоглобин.
В прошлых попытках ученые пытались изменить гемоглобин, чтобы сделать его более безопасным, но до сих пор ни один кровезаменитель не был одобрен для использования в Соединенных Штатах или Европе. (Один заменитель, Hemopure от HbO2 Therapeutics, используется в Южной Африке, и ожидается, что этой осенью в Великобритании начнутся клинические испытания заменителя на основе стволовых клеток.)
Но вместо того, чтобы пытаться сконструировать гемоглобин, Доктор и его коллеги заключили его в синтетический полимер, разработанный одним из сотрудников Доктора, Дипанджаном Паном из Университета Иллинойса, Урбана-Шампейн.
Они надеются, что случай гарантирует, что их заместительная кровь, называемая ErythroMer , не вызовет сужения кровеносных сосудов, что увеличивает риск сердечного приступа и инсульта.
В то же время ErythroMer определяет, куда должен быть доставлен кислород, на основе уровня pH крови, перемещая кислород из легких туда, где он наиболее необходим, подобно магниту на свалке, который поднимает автомобиль в одном месте и бросает его в другом.
Если это удастся, ErythroMer можно будет лиофилизировать в порошок и безопасно хранить в течение многих лет, чтобы при необходимости его можно было смешать со стерильной водой и ввести. Он разработан, чтобы быть «иммунным молчанием», чтобы иммунная система не атаковала его, и его можно было бы давать людям с любой группой крови.
Ученые, не работающие над ErythroMer, говорят, что в некоторых отношениях это улучшение по сравнению с более ранними кандидатами, но отмечают, что это не первая попытка включения гемоглобина в различные материалы. Пока что никто не взломал код создания искусственной крови, и неясно, сможет ли эта группа.
«Это не так просто, как кажется», — сказал доктор Эрнест Мур, заведующий кафедрой исследований в области травматологии и интенсивной терапии Университета Колорадо в Денвере, который помогал проводить клинические испытания других заменителей .
Одной из проблем Марка Скотта, старшего научного сотрудника Canadian Blood Services, является крошечность ErythroMer. Каждая частица составляет примерно одну пятидесятую размера нормального эритроцита, и Скотт сказал, что это увеличивает риск того, что она может просочиться из кровотока в окружающие ткани. А когда кто-то теряет много крови и впадает в шок, его кровеносные сосуды становятся только более «дырявыми», сказал Скотт.
«Это все вещи, о которых вам действительно нужно беспокоиться», — сказал Скотт, который также работает в Центре исследований крови Университета Британской Колумбии. «Приведет ли размер к большой сосудистой утечке? Стабилизирован ли гемоглобин внутри скорлупы, чтобы он не вызывал острой или хронической токсичности?»
По словам Скотта и Доктора, одним из преимуществ небольшого размера заменителя крови является то, что его можно использовать для людей с серповидно-клеточной анемией. Во время криза серповидно -клеточной анемии деформированные эритроциты склеивают кровеносные сосуды, и вполне возможно, что ErythroMer может обойти заторы и доставить кислород через эти точки. Доктор также высказал идею о том, что его можно использовать для оксигенации органов во время операций по пересадке.
В дополнение к преодолению биологических препятствий команде ErythroMer в конечном итоге придется убедить регулирующие органы в том, что ее продукт достаточно безопасен для испытаний на людях (то есть в зависимости от его успеха на животных). Несколько ученых заявили, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, похоже, не решается дать зеленый свет новым испытаниям заменителей крови — и некоторые справедливо сказали это — из-за опасений по поводу безопасности прошлых продуктов. Кроме того, клинические испытания методов лечения, связанных с травмами, часто сталкиваются с этическими затруднениями в отношении информированного согласия.
В электронном письме представитель FDA заявила, что исследования этих типов продуктов показали, что они небезопасны или эффективны, но агентство признает, что они «потенциально могут спасти жизнь в ситуациях, когда необходимо переливание крови, но кровь недоступна… или нельзя использовать». Она сказала, что будущие клинические исследования «остаются возможными».
Тем не менее, исследования на людях еще далеко, признают исследователи. На данный момент Доктор и его команда, чья работа была поддержана Министерством обороны, представили результаты исследований на грызунах на научной конференции . И у них есть свои вопросы о том, как поведет себя Эритромер, поскольку они тестируют его на более крупных животных, в первую очередь на кроликах: повреждает ли он другие клетки в кровотоке? Влияет ли это на процесс свертывания крови?
Серийным производством изобретения будет заниматься компания Megakaryon, которая работала над собственной разработкой с 2008 года.
Как информирует android-robot.com, исследователям удалось сделать необычайное открытие: они создали первые образцы искусственной крови, которая сумеет заменить человеческую. Из-за старения нации резко уменьшилось количество потенциальных доноров крови.
Также новая технология даст возможность обеспечивать донорской кровью регионы, где недостаточно станций переливания крови.
Пока в Megakaryon в состоянии производить небольшой объем искусственной крови, который в сотни тыс. раз меньше, чем нужды японских медработников.
