В норме свертывание крови начинается с тромбоцитов: они прилипают к поврежденной стенке сосуда и запускают каскад реакций, формируя пробку, которая закрывает поврежденный участок и кровотечение прекращается. Поэтому большинство искусственных систем для остановки кровотечения пытаются имитировать именно тромбоциты. Но команда ученых под руководством Цзяньюя Ли из Университета Макгилла (Монреаль, Канада) решила подойти к задаче иначе и использовать для создания сгустка самые многочисленные клетки крови — эритроциты.
С точки зрения механики у природного тромба есть существенные минусы: он довольно слаб и легко рвется или отрывается от стенки сосуда, что приводит к повторному кровотечению. Кроме того, формирование полноценного сгустка занимает минуты — в условиях тяжелой травмы или сложной операции это критически долгий срок. Ученые поставили цель создать сгусток быстрее и сделать его прочнее, «сшив» между собой эритроциты, которые по природе эластичны и живут в организме месяцами.
Для этого использовали клик‑химию — класс реакций, в которых две молекулы соединяются быстро, специфично и без побочных продуктов, словно защелкивающийся ремень безопасности. В биологии такие реакции называют биоортогональными: они идут параллельно обычной работе клеток, не мешая базовым процессам.
Команда Ли выделила эритроциты крыс и «прошила» их мембраны молекулой транс‑циклооктена. Отдельно они подготовили длинные полимерные цепи с другой «половинкой защелки» — тетразином. При смешении эритроцитов и полимера клик‑реакция запускается мгновенно: клетки скрепляются полимерными «перемычками», образуя плотный, эластичный «желеобразный» сгусток.
Испытания показали, что такие сгустки в 13 раз устойчивее к разрушению, чем естественные тромбы. В опытах на крысах с разрезом печени «клик‑сгусток» останавливал кровотечение быстрее и снижал объем кровопотери по сравнению с Floseal — коммерческим герметиком на основе желатина, который хирурги уже используют во время операций.
Еще один важный результат — влияние на заживление. В местах применения искусственных сгустков наблюдали менее интенсивные воспалительные реакции, а процесс регенерации тканей проходили быстрее, чем при использовании Floseal. Это важно, потому что некоторые кровоостанавливающие материалы тормозят заживление, вызывая избыточное воспаление и рубцевание и затрудняя проникновение в рану клеток, отвечающих за восстановление.
Пока метод опробован только на крысах, но у него есть все перспективы для того, чтобы стать частью клинической практики. Для создания «клик-тромбов» можно использовать как собственные эритроциты пациента, так и донорские — при условии совпадения группы крови. Кроме того, сами клик‑реакции, лежащие в основе подхода, уже проверялись в клинических испытаниях других терапий, что говорит в пользу их безопасности.
Следующий шаг — тесты на более крупных животных и оценка возможных побочных эффектов. Если технология подтвердит эффективность и безопасность у людей, она может стать важным инструментом в экстренной медицине и хирургии, позволяя быстро и надежно останавливать кровотечение там, где важна каждая секунда.
Ранее в России создали повязку для защиты от супербактерий.
Источник: hi-tech.mail.ru