Shkencëtarët japonezë kanë njoftuar një zbulim që mund të shpëtojë shumë jetë. Sot ilaçi ka arritur në lartësi të pashembullt, por pacientëve ende u mungon organet e nevojshme ose gjaku i grupit të dëshiruar. Me këtë të fundit, ndoshta së shpejti nuk do të ketë asnjë problem: studiuesit arritën të krijonin gjak sintetik të përshtatshëm për transfuzion për absolutisht të gjithë.

Llojet e gjakut të pacientëve duhet të konfirmohen para se të marrin transfuzion, prandaj personelit mjekësor të urgjencës dhe punonjësve të tjerë shëndetësorë nuk lejohen të transfuzojnë gjakun derisa të sqarohet. Shfaqja e gjakut universal do të lejojë që procedura të kryhet edhe para transportimit të viktimave në spital - në planin afatgjatë kjo do të rrisë nivelin e mbijetesës në rast të lëndimeve.

Testet tashmë janë bërë mbi lepuj, dhe rezultatet, sipas shkencëtarëve, duken shumë inkurajuese: gjashtë nga dhjetë kafshët që kishin nevojë për transfuzion mbijetuan. Asnjë efekt negativ negativ nuk u vërejt. Përveç kësaj, një gjak i tillë mund të ruhet në temperaturë normale për më shumë se një vit. Nëse testet e mëtutjeshme lejojnë që zbulimi të futet në ilaç, kjo do të lehtësojë punën e mjekëve dhe do të shpëtojë shumë jetë.

Pandemia bëri që shkencëtarët rusë të kujtojnë faqen dramatike në historinë e biofizikës Ruse. Ne po flasim për një ilaç të veçantë, zhvillimi i të cilit në kohërat Sovjetike u rrënjos në mister dhe u shoqërua me tragjedi deri në vetëvrasjet e krijuesve të saj. Pse folën për ilaçin, i cili është një zëvendësues i gjakut artificial, në lidhje me koronavirusin? A mund të jetë që regjimi i trajtimit, i cili tani po aplikohet në të gjithë botën, në të vërtetë nuk është i vërtetë?

Eksperimenti nuk është për mbresëlënës: një mi i laboratorit të gjallë vendoset në një lëng në të cilin vazhdon të pashpjegueshme të vazhdojë të marrë frymë. Sigurisht, sekreti këtu nuk është tek kafsha, por në sasinë e oksigjenit në këtë lëng. Perfluorokarburet dallohen nga aftësia për të absorbuar dhe më pas heqin oksigjenin. Duke përdorur këtë pronë, shkencëtarët kanë krijuar një emulsion artificial që mbart oksigjenin. Perftoran.

Në vitet në Institutin e Biofizikës Teorike dhe Eksperimentale në Pushchino, shkencëtarët po zhvillonin atë që gazetarët atëherë do ta quanin bukur "gjak blu". Ky është një ilaç që mund të marrë disa nga funksionet e gjakut të kuq - për shembull, ngopja dhe transferimi i oksigjenit. Një grup zhvilluesish të udhëhequr nga Profesor Beloyartsev shkëlqen një çmim shtetëror, por papritmas studimi ndalet. KGB-ja kërkon Felix Beloyartsev. Në dhjetor 1985, në pamundësi për t'i bërë ballë presionit, shkencëtari u var në shtëpinë e tij të vendit.

Në zyrën e Heinrich Ivanitsky, drejtuesi i atëhershëm i Institutit Pushcha, portreti i Felix Beloyartsev ishte në një vend të spikatur. Në mënyrë cinike, vdekja e tij u bë një ilaç unik anti-reklamues. Me kalimin e viteve, të gjitha llojet e departamenteve u përpoqën të provonin dëmin e tij.

Henry Ivanitsky, mbikëqyrës i Institutit të Biofizikës Teorike dhe Eksperimentale të Akademisë së Shkencave të Rusisë: “Prokurori i Përgjithshëm e dërgoi atë për të studiuar në Ukrainë nëse do të ketë tumore kanceroze në minj apo jo. Epo, ne kemi dërguar numrin e litrave të këtij perftorani. Kam thirrur Romodanov, duke thënë: çfarë bëtë? Ai thotë: ju e dini, Heinrich, ne kemi marrë një gjë të çuditshme - ne kemi të gjithë kontrollin, dhe këta jetojnë nga ata që derdhën. "

Përballë portretit të Beloyartsev është një foto nga Governmentmimi Qeveritar i vitit 1998 për Perftoran. Shkencëtarët arritën të shpëtojnë ilaçin, t'i nënshtrohen hulumtimeve, të vendosin prodhimin, por nuk arritën ta shpëtojnë atë.

Sergey Vorobyovnë vite Themeluesi dhe drejtuesi i NPF "Perftoran" në Institutin e Biofizikës Teorike dhe Eksperimentale të Akademisë së Shkencave Ruse: "Ne u përpoqëm të zgjeronim këtë prodhim, por, për fat të keq, ilaçi u ble nga subjektet tregtare. Ai, në të vërtetë, shkoi, siç ishte, në not falas. Për rreth pesë vjet, ilaçi nuk është në dispozicion, për fat të keq, nuk është në barnatore. "

Kur u pyet për një intervistë, kreu i kësaj kompanie i kërkoi që të mos shkruante më, megjithëse duket se tani është koha për të folur për perfluorane. Në prill, studiuesit nga Kina dhe Italia botojnë studime të pavarura. Në përgjithësi, ata sugjerojnë që qëllimi kryesor i koronavirusit nuk janë mushkëritë, por eritrocitet, të cilat bartin oksigjenin në të gjithë trupin. Kjo është prej nga vjen efekti i hipoksisë, kjo është arsyeja pse makinat e ventilimit nuk ndihmojnë gjithmonë. Në raste të rënda, oksigjeni thjesht nuk shkon më larg se mushkëritë - nuk ka transport. Dhe kjo është arsyeja pse autorët, si trajtim, sugjerojnë të eksplorojnë transfuzionin, domethënë transfuzionin. Por atëherë pothuajse fillon një ndjesi.

Alexander EdigerFarmacisti Klinik: “Unë ngrita informacionin që ishte dhe, ju e dini, pjesa tjetër e flokëve filluan të kacurrehen. Ventilimi artificial i mushkërive dhe ECMO - oksigjenimi i membranës ekstrakorporale - kjo gjithashtu përfshin mbështetje të frymëmarrjes, ato oksigjenojnë gjakun dhe ngopin gjakun me oksigjen. Dhe këtu ju mund të ngopni gjakun me oksigjen pa të gjitha këto ushtrime të vështira, kohë dhe të rrezikshme ".

Shkencëtarët në Institutin Pushkin arritën të kursejnë një zonë të vogël për prodhimin e perfluoranit - një ilaç që nuk është krijuar akoma nga asnjë vend në botë. Pa investime të mëdha dhe prodhim industrial sipas standardit botëror për prodhimin e ilaçeve, një ilaç nuk mund të sillet në treg, por tani ajo është e nevojshme, dhe jo vetëm aftësia për të transferuar oksigjenin, zhvilluesit janë të sigurt.

Evgeny Maevsky, Shefi i Laboratorit të Energjisë së Sistemeve Biologjike, Instituti i Biofizikës Teorike dhe Eksperimentale, Akademia e Shkencave e Rusisë: “Nëse futet perfluorani, atëherë të gjitha fluorokarburet ekskretohen, nxirren përmes mushkërive. Kjo do të thotë, mushkëritë kanë kontaktin më të madh me fluorokarburet, të cilat stabilizojnë membranat e të gjitha qelizave të mushkërive. A mund ta imagjinosh Për më tepër, ky kontakt ka një efekt anti-inflamator! "

Sidoqoftë, studime mbi standardet farmaceutike botërore me perftoran nuk janë kryer. Dhe ky është argumenti i skeptikëve.

Valery Subbotin, Shef i Qendrës për Anesteziologji dhe Kujdes Intensiv MKSC ato. Loginova: "Guesses se coronavirus infekton qelizat e kuqe të gjakut është gjithashtu një teori, e konfirmuar, e hedhur poshtë. Përdorimi i ilaçeve me një mekanizëm të pakuptueshëm të veprimit tek pacientët me një efekt të pakuptueshëm të virusit mund të prodhojë gjëra shumë të paqarta. "

Por kjo nuk do të thotë që ilaçi nuk ka nevojë të ekzaminohet për luftën kundër koronavirusit, pasi dhjetëra ilaçe ekzistuese tani po hetojnë, veçanërisht pasi ato janë të interesuar për rezultatet e një studimi të tillë në të gjithë botën.

Gjaku më i sigurt

Për të filluar, njerëzit përdorin ndihmën e donatorëve për mungesë të një tjetri. Gjaku vetë nga një dhurues mund të jetë burim i shumë rreziqeve. Ndonjëherë njerëzit janë bartës të të gjitha llojeve të infeksioneve pa dyshuar atë. Një test i shpejtë kontrollon gjakun për SIDA, hepatitin, sifilizin, por viruset dhe infeksionet e tjera nuk mund të zbulohen menjëherë nëse dhuruesi vetë nuk di për to.

Megjithë masat mbrojtëse, viruset e ndryshme shpesh transmetohen së bashku me gjakun. Për shembull, herpes, citomegalovirus, papillomavirus. Hepatiti gjithashtu transmetohet ndonjëherë, pasi testet mund të përcaktojnë praninë e hepatitit vetëm disa muaj pasi të hyjnë në qarkullimin e gjakut.
Gjaku i freskët mund të ruhet vetëm për 42 ditë (afërsisht) dhe vetëm disa orë pa ftohje. Statistikat amerikane thonë se rreth 46 njerëz vdesin brenda një dite për shkak të humbjes së gjakut - dhe kjo është një arsye tjetër pse shkencëtarët (jo vetëm në Shtetet) kanë punuar me dekada për të gjetur një zëvendësues të përshtatshëm të gjakut.

Gjaku artificial do të shpëtonte të gjitha problemet. Gjaku artificial mund të jetë më i mirë se i vërtetë. Imagjinoni që është i përshtatshëm për pacientët me ndonjë grup, ai ruhet më gjatë se gjaku i zakonshëm dhe në kushte më të buta, ai bëhet shpejt dhe në sasi të mëdha. Për më tepër, kostoja e gjakut artificial mund të bëhet më e ulët se kostoja e gjakut nga donatorët.

Kriza e hemoglobinës

Përpjekjet për të krijuar gjak artificial kanë vazhduar për rreth 60 vjet. Dhe nëse marrim si bazë eksperimentet e kirurgut Sovjetik Vladimir Shamov mbi transfuzionin kadaverik të gjakut, të realizuar për herë të parë në vitin 1928, rezulton se rruga drejt transfuzionit të gjakut jo nga dhuruesit e zakonshëm është pothuajse 90 vjet.

Gjaku kadaverik nuk mpikset për shkak të mungesës së proteinës fibrinogjene në të, nuk kërkon shtimin e një stabilizuesi për ruajtje, dhe mund të transferohet te një pacient me ndonjë grup gjaku. Ju mund ta merrni atë mjaft - një kufomë mesatarisht ju lejon të përgatisni 2.9 litra gjak.

Në vitin 1930, kirurgu dhe shkencëtari sovjetik Sergey Yudin përdori për herë të parë një transfuzion gjaku në një klinikë për njerëz të vdekur papritmas. Më pas, përvoja e fituar u aplikua me sukses gjatë viteve të Luftës së Dytë Botërore, kur gjaku i marrë nga të vdekurit shpesh bëhej shansi i vetëm për mbijetesën e ushtarëve të plagosur.

Eksperimentet e para, relativisht të suksesshme me gjakun sintetik filluan në vitet 80 të shekullit të kaluar, kur shkencëtarët u përpoqën të zgjidhnin problemin e shpërndarjes së oksigjenit në organe. Qelizat artificiale u prodhuan nga hemoglobina e pastruar njerëzore që mbart oksigjen proteinik. Sidoqoftë, doli që hemoglobina jashtë qelizës bashkëvepron dobët me organet, dëmton indet dhe çon në vazokonstrikcion. Gjatë provave klinike të zëvendësuesve të parë të gjakut, disa pacientë pësuan goditje. Eksperimentet nuk mbaruan këtu, vetëm në zëvendësuesit e gjakut molekulat e hemoglobinës morën një shtresë të një polimeri të veçantë sintetik.

Gjakut. Thjesht shtoni ujë

Molekulat e mbrojtura janë pluhurat që mund të përdoren kudo duke derdhur ujë. Qelizat sintetike mund të përdoren me çdo lloj gjaku dhe të ruhen për një kohë të gjatë në temperaturën e dhomës. Sidoqoftë, ata nuk do të ndihmojnë në humbjen e rëndë të gjakut dhe do ta mbështesin pacientin vetëm derisa të bëhet transfuzioni i gjakut të vërtetë nga dhuruesi.

Në një studim tjetër, perfluorokarburet u përdorën në vend të hemoglobinës. Këto janë hidrokarbure në të cilat të gjitha atomet e hidrogjenit zëvendësohen nga atomet e fluorit. Ata janë në gjendje të shpërndajnë një numër të madh të gazrave të ndryshëm, përfshirë oksigjenin.

Këto shishe përmbajnë Oxycyte, një gjak artificial i bardhë i përbërë nga disa perfluorokarbure

Hemoglobina me bazë perfluorokarboni me fluuolol-DA-20 u zhvillua në Japoni dhe u testua për herë të parë në Shtetet e Bashkuara në nëntor 1979. Të parët që e morën atë ishin pacientët që refuzuan një transfuzion gjaku për arsye fetare. Nga viti 1989 deri në 1992, më shumë se 40,000 njerëz përdorën Fluosol. Për shkak të vështirësive në ruajtjen e ilaçit dhe kostos së lartë të tij, popullariteti i tij u zvogëlua dhe prodhimi u mbyll. Në vitin 2014, u shfaq perfluorokarboni i Oxycyte, por testet u kufizuan për arsye të panjohura.

U bë gjithashtu një përpjekje për të krijuar një zëvendësues të gjakut bazuar në hemoglobinën e gjedhit. Transportuesi i oksigjenit Hemopure ishte i qëndrueshëm për 36 muaj në temperaturën e dhomës dhe është i pajtueshëm me të gjitha grupet e gjakut. Hemopura e aprovuar për shitje komerciale në Afrikën e Jugut në Prill 2001. Në vitin 2009, prodhuesi Hemopure falimentoi pa marrë asnjëherë leje për të provuar klinikisht produktin tek njerëzit në Shtetet e Bashkuara.

Rruga me gjemba të imituesve

Aplikimi i një shtrese polimeri në molekulat e hemoglobinës është një proces i mundimshëm që nuk zvogëlon koston e gjakut artificial. Përveç kësaj, hemoglobina është vetëm një pjesë e problemit. Setdo grup qelizash (qelizat e kuqe të gjakut, trombocitet dhe qelizat e bardha të gjakut) ka kuptimin e vet për trupin. Zhvillimet në fushën e zëvendësuesve të gjakut synojnë kryesisht riprodhimin e vetëm një funksioni të gjakut: furnizimin e indeve me oksigjen. Me fjalë të tjera, zona jashtë qelizave të kuqe të gjakut të transportit të oksigjenit është një copëz e pakalueshme e rreziqeve për shkencëtarët.

Siç tregoi biofizikanti Mikhail Panteleev në një artikull mbi problemet e gjakut artificial, në vitet e fundit ata kanë arritur të përparojnë dukshëm në fushën e imitimit të trombociteve, të cilat janë përgjegjëse për riparimin e lëndimeve me gjakderdhje të vogël. Shkencëtarët marrin një madhësi liposome ose nanokapsule me qindra nanometra dhe futin proteinat e nevojshme në të. Trombocitet artificiale ju lejojnë të fitoni një themel për ato pak trombocitet që një person ende ka me humbje të rëndë të gjakut. Por kur trupi nuk ka trombocitet e veta, ato artificiale nuk do të ndihmojnë.

Përkundër faktit se trombocitet artificiale nuk kanë të gjitha funksionet e qelizave të gjalla të vërteta, ato mund të ndalojnë me sukses gjakderdhjen në raste urgjente.

Duket si gjaku nga krimbat e detit

Me proteinat e duhura mund të bëni shumë gjëra interesante. Shkencëtarët rumunë nga Universiteti i Babesh-Boyai krijuan një zëvendësues artificial të gjakut bazuar në proteina hemerythrin me përmbajtje hekuri, të cilën disa lloje të krimbave detarë e përdorin për të transportuar oksigjenin. Ekipi i biokimistëve në Universitetin Rice shkoi më thellë dhe filloi të përdorë proteina nga muskujt balenë. Doli që balenat kanë mioglobinë, e cila grumbullon oksigjen në muskuj, të ngjashme me hemoglobinën nga gjaku i njeriut. Kafshët në det të thellë, që kanë një furnizim të madh të oksigjenit në muskuj, mund të mos sipërfaqen për një kohë të gjatë. Bazuar në studimin e proteinave balene, do të jetë e mundur të rritet efikasiteti i sintezës së hemoglobinës në qelizat e kuqe artificiale të gjakut.

Gjërat janë shumë më keq me qelizat e bardha të gjakut, të cilat janë një pjesë integrale e sistemit imunitar të trupit. Të njëjtat qelizat e kuqe të gjakut, bartësit e oksigjenit, mund të zëvendësohen me analoge artificiale - për shembull, perfluorani i krijuar në Rusi. Për leukocitet, nuk ishte shpikur asgjë më e mirë se qelizat burimore, por gjatë rrugës kishte shumë vështirësi të shoqëruara me veprimet agresive të qelizave kundër hostit të ri.

Nanoblood

Robert Freitas, autori i studimit të parë teknik të përdorimit të mundshëm mjekësor të nanoteknologjisë molekulare hipotetike dhe nanoroboteknologjisë hipotetike mjekësore, ka zhvilluar një projekt të detajuar për të krijuar një qelizë të kuqe artificiale të gjakut, të cilën e quajti "respirocyte".

Në 2002, Freitas në librin e tij Roboblood (gjaku robotik) propozoi konceptin e gjakut artificial, në të cilin në vend të qelizave biologjike do të ketë 500 trilion nanorobot. Freitas përfaqëson gjakun e së ardhmes në formën e një sistemi kompleks robotik mjekësor nanoteknologjik shumë segmentësh, i cili është në gjendje të shkëmbejë gazra, glukozë, hormone, të largojë përbërësit e mbeturinave të qelizave, të kryejë procesin e ndarjes së citoplazmës, etj.

Në kohën kur u krijua koncepti, vepra dukej fantastike, por pas 15 vjetësh, domethënë tani, në vitin 2017, shkencëtarët japonezë njoftuan krijimin e një microrobot biomolekular të kontrolluar nga ADN. Studiuesit japonezë kanë zgjidhur një nga problemet më komplekse të nanoteknologjisë - ata siguruan një mekanizëm për lëvizjen e pajisjes përmes përdorimit të ADN-së sintetike me një fije floku.

Në vitin 2016, shkencëtarët zviceranë publikuan një studim në revistën Nature Communication në lidhje me krijimin e një prototipi të një nanoroboti të aftë për të kryer operacione brenda një personi. Nuk ka motorë ose nyje të ngurtë në dizajn, dhe vetë trupi është bërë nga një hidrogel i përputhshëm me indet e gjalla. Lëvizja në këtë rast është për shkak të nanopartikujve magnetikë dhe një fushë elektromagnetike.

Freitas, i udhëhequr nga këto studime, mbetet optimist: ai është i sigurt se në 20-30 vjet do të jetë e mundur të zëvendësohet gjaku i njeriut me nanorobot, të mundësuar nga glukoza dhe oksigjeni. Shkencëtarët japonezë tashmë kanë mësuar se si të prodhojnë energji elektrike nga glukoza në trup.

Gjaku i qelizave burimore

Qelizat burimore hematopoietike që rrjedhin nga palca e eshtrave lindin të gjitha llojet e qelizave të gjakut

Në vitin 2008, ishte e mundur të përcaktohej prodhimi i qelizave të gjakut nga qelizat burimore pluripotente (të afta për të marrë funksione të ndryshme) të marra nga organet e njeriut. Qelizat burimore janë provuar të jenë burimet më të mira të qelizave të kuqe të gjakut.

Në vitin 2011, studiuesit nga Universiteti i Pierre dhe Marie Curie (Francë) kryen transfuzionin e parë të vogël te vullnetarët e qelizave të kuqe të gjakut me laborator. Këto qeliza u sollën ashtu si qelizat e kuqe normale të gjakut, me rreth 50% të tyre akoma qarkullojnë në gjak 26 ditë pas transfuzionit. Në eksperiment, 10 miliardë qeliza artificiale u derdhën në vullnetarët, që është e barabartë me 2 mililitra gjaku.

Eksperimenti ishte i suksesshëm, por lindi një problem tjetër - një qelizë burimore hematopoietike ishte në gjendje të prodhonte vetëm deri në 50 mijë qeliza të kuqe të gjakut, dhe pastaj vdiq. Marrja e qelizave burimore të reja nuk është një proces i lirë, kështu që kostoja e një litër gjaku artificial u bë shumë e lartë.

Në vitin 2017, shkencëtarët nga NHS Gjaku dhe Transplantimi, së bashku me kolegët e Universitetit të Bristol, kryen eksperimente me qelizat burimore hematopoietike. Doli se sa më parë qeliza, aq më e lartë është aftësia e tij për tu rigjeneruar - kështu, me vetëm një qelizë hematopoietike, të gjitha indet formuese të gjakut në një mi mund të rikthehen. Shkencëtarët arritën të përdorin qelizat burimore për prodhimin e gjakut artificial në fazat e hershme të zhvillimit, gjë që më në fund bëri të mundur prodhimin e tij në sasi pothuajse të pakufizuara.

Qelizat e kuqe të gjakut të krijuara në këtë mënyrë do të testohen tek njerëzit në fund të vitit 2017. Prodhimi i vazhdueshëm i qelizave të kuqe të gjakut nga qelizat e përshtatshme ul koston e gjakut artificial, por e ardhmja e tij varet nga kalimi i fazës së provave klinike.

Dhe edhe pas provave të suksesshme klinike, askush nuk mund të zëvendësojë dhuruesit e zakonshëm. Gjaku artificial në vitet e para të shfaqjes së tij do të ndihmojë njerëzit me një lloj të rrallë gjaku, në pikat e nxehta dhe në vendet më të varfra të botës.