Japanskir ​​vísindamenn hafa tilkynnt uppgötvun sem gæti bjargað mörgum mannslífum. Læknisfræðin hefur í dag náð áður óþekktum hæðum en sjúklingum skortir samt nauðsynleg líffæri eða blóð af þeim hópi sem óskað er eftir. Með hinu síðarnefnda, kannski brátt verða engin vandamál: vísindamennirnir náðu að búa til tilbúið blóð sem hentar til blóðgjafar fyrir alla.

Staðfesta verður blóðgerð sjúklinga áður en þeir geta fengið blóðgjafann, þess vegna er sjúkraliðum og öðrum heilbrigðisstarfsmönnum óheimilt að láta blóð blóðgjafa fyrr en það er skýrt. Tilkoma algilds blóðs mun gera kleift að framkvæma málsmeðferðina jafnvel áður en fórnarlömb eru flutt á sjúkrahús - til langs tíma litið mun það auka lifun ef um meiðsli er að ræða.

Próf hafa þegar verið gerð á kanínum og niðurstöður, að sögn vísindamanna, líta mjög uppörvandi út: sex af hverjum tíu dýrum sem þurftu blóðgjöf lifðu af. Engar neikvæðar aukaverkanir komu fram. Að auki er hægt að geyma slíkt blóð við eðlilegt hitastig í meira en eitt ár. Ef frekari prófanir gera kleift að kynna uppgötvunina í læknisfræði mun það auðvelda störf lækna og bjarga mörgum mannslífum.

Heimsfaraldurinn varð til þess að rússneskir vísindamenn rifjuðu upp dramatíska síðu í sögu rússneskra lífeðlisfræði. Við erum að tala um sérstakt eiturlyf sem þróunin á Sovétríkjunum var húðuð af leyndardómi og fylgdi harmleikjum allt að sjálfsvígum sköpunaraðila þess. Af hverju töluðu þeir um lækninguna, sem er tilbúinn blóðgjöf, í tengslum við kransæðaveiruna? Getur verið að meðferðaráætlunin, sem nú er beitt um allan heim, sé í raun ekki sönn?

Tilraunin er ekki til umhugsunar: lifandi rannsóknarstofumús er sett í vökva þar sem hún heldur áfram með óútskýranlegum hætti áfram að anda. Auðvitað er leyndarmálið hér ekki í dýrinu, heldur magn súrefnis í þessum vökva. Perfluorocarbons eru aðgreindar með getu til að taka upp og síðan gefa frá sér súrefni. Með því að nota þessa eign hafa vísindamenn búið til gervi súrefnisfærandi fleyti. Perftoran.

Á árum við Institute of Theoretical and Experimental Biophysics í Pushchino hafa vísindamenn verið að þróa það sem blaðamenn myndu þá kalla fallega „blátt blóð“. Þetta er lyf sem getur tekið við sumum hlutum rauðs blóðs - til dæmis mettun og súrefnisflutningur. Hópur verktaki undir forystu prófessors Beloyartsev skín ríkjaverðlaun en skyndilega hættir rannsókninni. KGB leitar til Felix Beloyartsev. Vísindamaðurinn hengdi sig í sínu eigin sveitasetri í desember 1985 og gat ekki staðist þrýstinginn.

Á skrifstofu Heinrich Ivanitsky, þáverandi yfirmanns Pushcha-stofnunarinnar, var andlitsmynd Felix Beloyartsev á áberandi stað. Með tortryggni varð andlát hans sérstakt lyf gegn auglýsingum. Í gegnum árin reyndu alls konar deildir að sanna skaða hans.

Henry Ivanitsky, leiðbeinandi Stofnunar fræðilegra og tilraunaeinafræðilegra lífeðlisfræði í rússnesku vísindaakademíunni: „„ Saksóknarinn sendi hann til rannsókna í Úkraínu hvort það verða krabbameinsæxli í músum eða ekki. Jæja, við sendum fjölda lítra af þessum perftoran. Ég hringdi í Romodanov og sagði: hvað gerðir þú “? Hann segir: þú veist, Heinrich, við höfum undarlegan hlut - við höfum alla stjórn á og þessir lifa af þeim sem þeir helltu. “

Andstætt andlitsmynd af Beloyartsev er ljósmynd frá Perftoran verðlaunum Stjórnarráðsins 1998. Vísindamönnum tókst að bjarga lyfinu, gangast undir rannsóknir, koma á framleiðslu en tókst ekki að bjarga því.

Sergey Vorobyová árum Stofnandi og yfirmaður NPF „Perftoran“ við Institute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of Sciences: „Við reyndum að auka þessa framleiðslu en því miður var lyfið keypt af verslunaraðilum. Hann fór sem sagt í frjáls sund. Í um fimm ár hefur lyfið ekki verið til, því miður er það ekki í apótekum. “

Aðspurður um viðtal bað forstöðumaður þessa fyrirtækis hann að skrifa ekki meira, þó svo að það virðist sem nú sé kominn tími til að ræða um perfluorane. Í apríl birta fræðimenn frá Kína og Ítalíu sjálfstæðar rannsóknir. Almennt séð benda þeir til að meginmarkmið kransæðavírussins sé ekki lungun, heldur rauðkorn, sem flytja súrefni um líkamann. Það er þar sem áhrif súrefnisskorts koma frá, þess vegna hjálpa loftræstivélar ekki alltaf. Í alvarlegum tilvikum gengur súrefni einfaldlega ekki lengra en lungun - það er enginn flutningur. Og þetta er ástæða þess að höfundar, sem meðferð, leggja til að kanna blóðgjöf, það er að segja blóðgjöf. En þá byrjar næstum tilfinning.

Alexander EdigerKlínískur lyfjafræðingur: „Ég tók upp upplýsingarnar sem voru og, þú veist, afgangurinn af hárinu á mér byrjaði að krulla. Gervi loftræsting lungna og ECMO - súrefnagjöf utan legslímhimnu - þetta felur einnig í sér öndunarstuðning, þau súrefni blóðið og metta blóðið með súrefni. Og hér er hægt að metta blóðið með súrefni án allra þessara erfiða, tímafreku og áhættusama æfinga. “

Vísindamönnum við Pushkin-stofnunina tókst að bjarga litlu svæði til framleiðslu á perfluorane - lyfi sem enn hefur ekki verið búið til af neinu landi í heiminum. Án stórra fjárfestinga og iðnaðarframleiðslu samkvæmt alþjóðlegum staðli fyrir framleiðslu á lyfjum er ekki hægt að koma lyfi á markað, en nú er þess þörf, og ekki aðeins getu til að flytja súrefni, eru verktakarnir vissir.

Evgeny Maevsky, Yfirmaður rannsóknarstofu líffræðilegrar kerfisorku, stofnunar í fræðilegri og tilraunalífeðlisfræði, rússnesku vísindaakademíunni: „Ef perfluoran er kynnt, er allt flúorkolefni skilið út, andað út í lungun. Það er að segja lungun hafa mesta snertingu við flúorkolefni sem koma á stöðugleika himna allra lungnafrumna. Getur þú ímyndað þér Ennfremur hefur þessi snerting bólgueyðandi áhrif! “

Rannsóknir á heiminum lyfjastaðlum með perftoran hafa þó ekki verið gerðar. Og þetta eru rök efasemdarmanna.

Valery undirbótín, Yfirmaður miðstöðvar svæfingarlækninga og gjörgæslu MKSC þeim. Loginova: „Giska á að coronavirus smiti rauðum blóðkornum er líka kenning, staðfest, hrekin. Notkun lyfja með óskiljanlegan verkunarhætti hjá sjúklingum með óskiljanleg áhrif af vírusnum, getur valdið mjög tvímælis hlutum. “

En þetta þýðir ekki að ekki þurfi að skoða lyfið í baráttunni við kransæðavír, þar sem tugir núverandi lyfja eru nú að rannsaka, sérstaklega þar sem þeir hafa áhuga á niðurstöðum slíkrar rannsóknar um allan heim.

Öruggasta blóð

Til að byrja með notar fólk gjafaaðstoð vegna skorts á öðru. Blóð sjálft frá gjafa getur verið uppspretta margra hættna. Stundum er fólk smitandi af alls kyns sýkingum án þess að gruna það. Skjótt próf kannar blóðið vegna alnæmis, lifrarbólgu, sárasótt, en ekki er hægt að greina aðra vírusa og sýkingar strax ef gjafinn sjálfur veit ekki um þær.

Þrátt fyrir verndaraðgerðir smitast oft ýmsar vírusar ásamt blóði. Til dæmis herpes, frumuveiru, papillomavirus. Lifrarbólga er einnig stundum send, þar sem prófanir geta ákvarðað nærveru lifrarbólgu aðeins nokkrum mánuðum eftir að hún fer í blóðrásina.
Aðeins er hægt að geyma ferskt blóð í 42 daga (u.þ.b.) og aðeins nokkrar klukkustundir án þess að kólna. Bandarísk tölfræði segir að um 46 manns látist á einum degi vegna blóðtaps - og þetta er önnur ástæða þess að vísindamenn (ekki aðeins í Bandaríkjunum) hafa unnið í áratugi að því að finna heppilegan blóðbótamann.

Gervi blóð myndi bjarga öllum vandamálum. Gervi blóð gæti verið betra en raunverulegt. Ímyndaðu þér að það henti sjúklingum með hvaða hóp sem er, það er geymt lengur en venjulegt blóð og við mildari aðstæður, það er búið til fljótt og í miklu magni. Að auki er hægt að gera kostnað við gervi blóð lægri en kostnaður við blóð frá gjöfum.

Blóðrauða kreppa

Tilraunir til að búa til tilbúið blóð hafa staðið yfir í um það bil 60 ár. Og ef við leggjum til grundvallar tilraunir sovéska skurðlæknisins Vladimir Shamov á blóðgjafa í blóði, sem fyrst var framkvæmd árið 1928, kemur í ljós að leiðin til blóðgjafa, ekki frá venjulegum gjöfum, er næstum 90 ár.

Kadaverískt blóð storknar ekki vegna skorts á fíbrínógenpróteini í því, þarf ekki að bæta við stöðugleika til geymslu og hægt er að flytja hann til sjúklings með neinn blóðflokk. Þú getur fengið það nokkuð mikið - eitt lík að meðaltali gerir þér kleift að útbúa 2,9 lítra af blóði.

Árið 1930 notaði sovéski skurðlæknirinn og vísindamaðurinn Sergey Yudin í fyrsta skipti blóðgjöf á heilsugæslustöð fyrir skyndilega látna. Í kjölfarið var reynslunni sem fengist var beitt með góðum árangri á árum síðari heimsstyrjaldarinnar, þegar blóð sem fékkst frá dauðum varð oft eini möguleikinn á að lifa særða hermenn.

Fyrstu tiltölulega vel heppnuðu tilraunirnar með tilbúið blóð hófust á níunda áratug síðustu aldar, þegar vísindamenn reyndu að leysa vandann við súrefnisgjöf til líffæra. Gervifrumur voru gerðar úr hreinsuðu blóðrauða manna sem bera prótein súrefni. Hins vegar kom í ljós að blóðrauði utan frumunnar hefur áhrif á líffæri, skemmir vefi og leiðir til æðaþrenginga. Í klínískum rannsóknum á fyrstu blóðbótunum fengu sumir sjúklingar heilablóðfall. Tilraununum lauk ekki þar, bara í blóðbótunum fengu blóðrauða sameindir lag af sérstakri tilbúið fjölliða.

Blóð. Bættu bara við vatni

Verndar sameindir eru duft sem hægt er að nota hvar sem er með því að hella vatni. Nota má tilbúið frumur með hvers konar blóði og geyma í langan tíma við stofuhita. Hins vegar munu þeir ekki hjálpa við alvarlegt blóðmissi og styðja sjúklinginn aðeins fyrr en blóðgjöf raunverulegs blóðs frá gjafa er lokið.

Í annarri rannsókn voru perfluorocarbons notuð í stað blóðrauða. Þetta eru kolvetni þar sem öllum vetnisatómum er skipt út fyrir flúoratóm. Þeir geta leyst fjölda mismunandi lofttegunda, þar með talið súrefni.

Þessar flöskur innihalda Oxycyte, hvítt tilbúið blóð sem samanstendur af nokkrum perfluorocarbons

Fluosol-DA-20 perfluorocarbon byggt blóðrauði var þróað í Japan og var fyrst prófað í Bandaríkjunum í nóvember 1979. Þeir fyrstu sem fengu það voru sjúklingar sem neituðu blóðgjöf af trúarlegum ástæðum. Frá 1989 til 1992 notuðu meira en 40.000 manns Fluosol. Vegna erfiðleika við að geyma lyfið og háan kostnað, drógust vinsældir þess niður og framleiðslu lokað. Árið 2014 birtist perfluorocarbon Oxycyte en prófunum var skert af óþekktum ástæðum.

Einnig var reynt að búa til blóðuppbót byggða á blóðrauða nautgripa. Hemopure súrefnisberið var stöðugt í 36 mánuði við stofuhita og er samhæft við alla blóðhópa. Hemopure samþykkt til sölu í Suður-Afríku í apríl 2001. Árið 2009 varð framleiðandinn Hemopure gjaldþrota án þess að fá nokkurn tíma leyfi til að prófa vöruna klínískt í mönnum í Bandaríkjunum.

Þyrnandi leið eftirbreytendur

Að nota fjölliðuhúð á blóðrauða sameindir er vandasamt ferli sem dregur ekki úr kostnaði við gervi blóð. Að auki er blóðrauði aðeins hluti af vandamálinu. Hvert safn frumna (rauð blóðkorn, blóðflögur og hvít blóðkorn) hefur sína eigin þýðingu fyrir líkamann. Þróun á sviði blóðuppbótar miðar aðallega að því að endurskapa aðeins eina virkni blóðsins: að gefa vefjum súrefni. Með öðrum orðum, svæðið utan súrefnisflutninga rauðra blóðkorna er óframkvæmanlegt þurrk af hættum fyrir vísindamenn.

Eins og lífeðlisfræðingurinn Mikhail Panteleev sagði í grein um vandamál tilbúins blóðs, á undanförnum árum hefur þeim tekist að komast verulega fram á sviði eftirlíkingar á blóðflögum, sem bera ábyrgð á að gera við meiðsli með litlum blæðingum. Vísindamenn taka fitukorn eða nanocapsule hundruð nanómetra að stærð og setja nauðsynleg prótein í það. Gervi blóðflögur gera þér kleift að ná fótfestu fyrir þá fáu blóðflögu sem einstaklingur er enn með alvarlegt blóðmissi. En þegar líkaminn hefur ekki sínar eigin blóðflögur, þá hjálpa gervi ekki.

Þrátt fyrir þá staðreynd að gervi blóðflagna hefur ekki öll virkni raunverulegra frumna, geta þau stöðvað blæðingar í neyðartilvikum.

Það lítur út eins og blóð úr sjávarormum

Með réttum próteinum geturðu gert margt áhugavert. Rúmenneskir vísindamenn frá háskólanum í Babesh-Boyai bjuggu til gervi blóðgjöf sem byggir á próteinhemerythrin sem inniheldur járn, sem sumar tegundir sjávarorma nota til að flytja súrefni. Teymi lífefnafræðinga við Rice háskóla fór dýpra og byrjaði að nota prótein úr hvalkvöðvum. Í ljós kom að hvalir eru með myoglobin, sem safnast súrefni í vöðvana, svipað og blóðrauði úr blóði úr mönnum. Djúpsjávardýr, sem hafa mikið framboð af súrefni í vöðvunum, mega ekki komast yfir í langan tíma. Byggt á rannsókn á hvalpróteini verður mögulegt að auka skilvirkni myndunar blóðrauða í gervi rauðum blóðkornum.

Það er miklu verra með hvít blóðkorn, sem eru óaðskiljanlegur hluti ónæmiskerfis líkamans. Skipta má um sömu rauðu blóðkornin, súrefnisberar, með gervi hliðstæðum - til dæmis perfluoran sem er búið til í Rússlandi. Fyrir hvítfrumur var ekkert betra en stofnfrumur fundnar upp, en á leiðinni voru of margir erfiðleikar tengdir árásargjarnum aðgerðum frumanna gagnvart nýja gestgjafanum.

Nanoblood

Robert Freitas, höfundur fyrstu tæknilegu rannsóknarinnar á hugsanlegri læknisnotkun á ímyndaðri sameinda nanótækni og ímyndaðri læknisfræðilegri nanó-örtækni, hefur þróað ítarlegt verkefni til að búa til gervi rauð blóðkorn, sem hann kallaði „öndunarfitu“.

Árið 2002 lagði Freitas í bók sinni Roboblood (vélfærablóð) til hugtakið gervablóð, en í stað líffræðilegra frumna verða 500 trilljón nanorobots. Freitas táknar blóð framtíðarinnar í formi flókins fjölþáttar nanótæknilegs læknisfræðilegs vélfærakerfis sem er fær um að skiptast á lofttegundum, glúkósa, hormónum, fjarlægja íhluti úrgangsfrumna, framkvæma skiptingu umfrymisins osfrv.

Á þeim tíma sem hugmyndin var búin virtist verkið frábært, en eftir 15 ár, það er að segja, árið 2017, tilkynntu japanskir ​​vísindamenn um stofnun lífræns míkróbolta sem stjórnað er af DNA. Japanskir ​​vísindamenn hafa leyst eitt flóknasta vandamál nanótækninnar - þeir útveguðu búnað til að hreyfa tækið með notkun tilbúins, einstrengds DNA.

Árið 2016 birtu svissneskir vísindamenn rannsókn í tímaritinu Nature Communication um stofnun frumgerðar af nanoroboti sem er fær um að framkvæma aðgerðir inni í manni. Það eru engar vélar eða stífir liðir í hönnuninni og líkaminn sjálfur er úr hýdrógeli sem er samhæft við lifandi vefi. Hreyfingin í þessu tilfelli stafar af segulmagnaðir nanoparticles og rafsegulsviði.

Freitas, að leiðarljósi þessara rannsókna, er enn bjartsýnn: Hann er viss um að á 20-30 árum verður mögulegt að skipta um blóð úr mönnum fyrir nanorobots, knúið af glúkósa og súrefni. Japanskir ​​vísindamenn hafa þegar lært hvernig á að framleiða rafmagn af glúkósa í líkamanum.

Stofnfrumur blóð

Hematopoietic stofnfrumur unnar úr beinmerg gefa tilefni til allra tegunda blóðfrumna

Árið 2008 var mögulegt að koma á framleiðslu blóðfrumna úr fleirumyndandi stofnfrumum (sem geta öðlast mismunandi aðgerðir) fengnar úr líffærum manna. Stofnfrumur hafa reynst bestu uppsprettur rauðra blóðkorna.

Árið 2011 gerðu vísindamenn frá háskólanum í Pierre og Marie Curie (Frakklandi) fyrsta litla blóðgjafann til sjálfboðaliða rauðra blóðkorna sem voru ræktaðir á rannsóknarstofu. Þessar frumur hegðuðu sér alveg eins og venjulegum rauðum blóðkornum, en um það bil 50% þeirra streymdu enn í blóðinu 26 dögum eftir blóðgjöf. Í tilrauninni var 10 milljörðum gervifrumum hellt í sjálfboðaliðana, sem jafngildir 2 ml af blóði.

Tilraunin tókst en annað vandamál kom upp - ein blóðmyndandi stofnfrumur gat aðeins framleitt allt að 50 þúsund rauð blóðkorn og dó síðan. Að fá nýjar stofnfrumur er ekki ódýrt ferli, þannig að kostnaður við einn lítra af gervi blóði varð of hár.

Árið 2017 gerðu vísindamenn frá NHS Blood and Transplant, ásamt samstarfsmönnum frá Háskólanum í Bristol, tilraunir með blóðmyndandi stofnfrumur. Það kom í ljós að því fyrr sem fruman var, því meiri er geta hennar til að endurnýjast - þannig að með aðeins einni blóðmyndandi frumu er hægt að endurheimta allan blóðmyndandi vef í mús. Vísindamönnum tókst að nota stofnfrumur til framleiðslu tilbúins blóðs á fyrstu stigum þróunar, sem að lokum gerði það mögulegt að framleiða það í næstum ótakmarkaðri magni.

Rauð blóðkorn sem búin eru til með þessum hætti verða prófuð hjá mönnum í lok árs 2017. Stöðug kynslóð rauðra blóðkorna úr hentugum frumum dregur úr kostnaði við gervi blóð, en framtíð þess er háð því að klínískum rannsóknum sé lokið.

Og jafnvel eftir árangursríkar klínískar rannsóknir getur enginn komið í stað venjulegra gjafa. Gervi blóð fyrstu árin sem það birtist mun hjálpa fólki með sjaldgæfa blóðgerð, á heitum stöðum og í fátækustu löndum heims.