Разработаны искусственные тромбоциты, способные быстрее остановить кровотечение при травме
Биомедицинские исследователи из Западного резервного университета Кейза сообщают, что их последняя инновация в разработке синтетических тромбоцитов может помочь спасти жизни, быстро стабилизируя тромбы для уменьшения кровопотери при травматических повреждениях. Эта новая работа направлена на создание наночастиц нового поколения, имитирующих тромбоциты, которые помогают генерировать белковую сетку, действующую как естественная сетка для стабилизации тромбов и остановки кровотечения.
Если в ходе клинических испытаний будет доказана безопасность и эффективность этой технологии, она будет способствовать прогрессу ученых в десятилетних усилиях по разработке и оптимизации того, что они называют синтетическими суррогатами тромбоцитов.
"Это следующий шаг в технологии искусственных тромбоцитов, и это действительно важнейшее достижение", - сказал Анирбан Сен Гупта, профессор биомедицинской инженерии в Case Western Reserve, который возглавлял новое исследование. "Мы смогли не только сформировать пробку для уменьшения кровотечения при травме, но и помочь отформатировать фибрин, белковую сетку, которая фиксирует пробку, дополнительно стабилизируя тромб"
Сен Гупта и его команда в течение последнего десятилетия были пионерами в исследованиях искусственных тромбоцитарных систем, работая над терапевтическими технологиями, применяемыми в гемостазе (остановка кровотечения), тромболизисе (разрушение опасных тромбов) и воспалении (многочисленные патологии, связанные с клетками крови). Исследователи подробно изложили свои выводы в статье, опубликованной в этом месяце в журнале Science Translational Medicine.
В исследовании они сообщили, что наночастицы, которые ученые назвали "тромбоцитоподобными прокоагулянтными наночастицами" (PPNs), помогали тромбу быстрее формироваться и останавливать кровотечение в животных моделях, даже когда естественные тромбоциты были значительно истощены.
Кровь состоит из четырех основных компонентов: плазмы, эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Тромбоциты помогают процессу свертывания крови, быстро собираясь в месте ранения, прилипая к стенке поврежденного кровеносного сосуда, собираясь в группы, образуя пробку и усиливая образование фибрина - нерастворимой белковой сетки, которая замедляет кровотечение.
Переливание тромбоцитов регулярно используется для профилактики или лечения осложнений кровотечения при травмах, хирургических операциях и различных нарушениях свертываемости крови. По данным Красного Креста, ежегодно в США требуется более 2 миллионов единиц тромбоцитов.
Однако натуральные тромбоциты не всегда доступны или переносимы, а также имеют ограниченный срок хранения, что побудило исследователей в течение последних нескольких десятилетий заняться разработкой синтетических альтернатив.
Эти многообещающие результаты позволяют предположить, что новая конструкция наночастиц может еще больше повысить эффективность технологий искусственных тромбоцитов, над разработкой которых Сен Гупта и его исследовательская группа работали в течение последнего десятилетия. По словам Сен Гупты, разработанная им конструкция первого поколения имитирует две функции естественных тромбоцитов.
Первая - это механизм "самонаведения", который помогает тромбоцитам обнаружить кровоточащую рану и приклеиться к ней. Вторая - способность тромбоцитов нагромождаться друг на друга, образуя пробку, подобно тому, как мешки с песком служат барьером, останавливающим наводнение, в данном случае кровотечение.
"Но для того, чтобы мешки с песком оставались на месте под действием наводнения, вам понадобится сетка, чтобы закрепить их, а затем закрепить сетку колышками, чтобы она не двигалась", - сказал Сен Гупта. "Фибрин и есть эта сетка, и мы показали, что ППН могут усиливать образование фибрина даже при недостатке естественных тромбоцитов"
