Жапон окумуштуулары көптөгөн адамдардын өмүрүн сактап кала турган ачылыш жарыялады. Бүгүнкү күндө медицина болуп көрбөгөндөй бийиктиктерге жетти, бирок бейтаптар дагы эле керектүү органдарга же керектүү топтун канына ээ эмес. Акыркысы менен, балким, жакында эч кандай көйгөй болбойт: изилдөөчүлөр ар бир адамга куюуга ылайыктуу синтетикалык кан түзө алышты.

Пациенттердин кан түрлөрү куюдан мурун тастыкталышы керек, ошондуктан медициналык тез жардам кызматкерлерине жана башка медициналык кызматкерлерге канды тактоого чейин куюуга жол берилбейт. Бүткүл дүйнөлүк кандын пайда болушу процедураны жабырлануучуларды ооруканага жеткирерден мурун да жүргүзүүгө мүмкүндүк берет - акыр-аягы, жаракат алган учурда аман калуу деңгээли жогорулайт.

Коёндорго тесттер буга чейин жүргүзүлүп келген жана окумуштуулардын айтымында, анын натыйжалары абдан кубанычтуу көрүнөт: куйдурууга муктаж болгон он жаныбардын алтоосу аман калган. Эч кандай терс таасирлери байкалган жок. Мындан тышкары, мындай кан кадимки температурада бир жылдан ашык сакталат. Эгерде кийинки тесттер ачылышты медицинага киргизсе, бул дарыгерлердин ишин жеңилдетет жана көптөгөн адамдардын өмүрүн сактайт.

Пандемияны жараткан орус окумуштуулары орус биофизикасынын тарыхындагы драмалык баракчаны эстешет. Советтик мезгилде анын өнүгүшү сырга чалдыккан жана аны жаратуучулардын өмүрүн кыюуга чейинки трагедиялар менен коштолгон атайын дары жөнүндө сөз болуп жатат. Эмне үчүн алар коронавируска байланыштуу жасалма кан алмаштыруучу каражат жөнүндө сүйлөшүштү? Азыр дүйнө жүзү боюнча колдонулуп келе жаткан дарылоо режими чындыгында туура эмес болуп калышы мүмкүнбү?

Эксперимент таң калыштуу деле эмес: лабораториялык тирүү чычкан суусун суюктукка салып, дем алууну уланта берет. Албетте, мунун сыры жаныбарда эмес, бирок бул суюктуктун кычкылтек көлөмүндө. Перфторокарбондор кычкылтектин сиңүү жана андан кийин жөндөмдүүлүгү менен айырмаланат. Бул касиетти колдонуп, илимпоздор кычкылтек ташуучу жасалма эмульсияны түзүштү. Perftoran.

Пущино шаарындагы Теориялык жана Эксперименталдык Биофизика Институтунда илимпоздор журналисттер “көк кан” деп атаган нерсени иштеп чыгышты. Бул кызыл кандын кээ бир функцияларын аткара турган дары - мисалы, кычкылтек менен каныктыруу. Профессор Белоярцев жетектеген бир топ иштеп чыгуучулар мамлекеттик сыйлыкка ээ болушат, бирок күтүлбөгөн жерден изилдөө токтоп калат. КГБ Феликс Белоярцевди издөөдө. 1985-жылдын декабрь айында, кысымга туруштук бере албаган окумуштуу өз өлкөсүндөгү үйүндө асынып алган.

Пушча институтунун ошол кездеги башчысы Генрих Иваницкинин кеңсесинде Феликс Белоярцевдин портрети көрүнүктүү жерде болчу. Чындыгында, анын өлүмү жарнамага каршы уникалдуу дары болуп калды. Ушул жылдар аралыгында ар кандай бөлүмдөр анын зыяндуулугун далилдөөгө аракет кылышты.

Генри Иваницкий, Россия Илимдер Академиясынын Теориялык жана Эксперименталдык Биофизика Институтунун илимий жетекчиси: “Башкы Прокурор аны Украинада чычкандарда рак шишиктери бар-жогун изилдөөгө жиберген. Мейли, биз ушул перфортанын литринин санын жөнөттүк. Мен Ромодановго чалып: "эмне кылдың" дедим? Ал: "Генрих, билесизби, бизде таң калыштуу нерсе болду - бизде бардыгын көзөмөлдөп турабыз, ал эми алар тирүү жашашат", - дейт.

Белоярцевдин портретинин маңдайында Перфторан үчүн 1998-жылдагы Мамлекеттик сыйлыктын сүрөтү турат. Окумуштуулар дары-дармекти сактап калууга, изилдөө жүргүзүүгө, өндүрүштү уюштурууга жетишти, бирок аны сактай алган жок.

Сергей Воробьевжылдарда Россия Илимдер академиясынын Теориялык жана Эксперименталдык Биофизика Институтунун "Перфторан" КФнын негиздөөчүсү жана жетекчиси: "Биз бул өндүрүштү кеңейтүүгө аракет кылдык, бирок тилекке каршы, дары-дармектер коммерциялык уюмдар тарабынан сатылып алынган. Ал, чындыгында, эркин сүзүп жүрдү. Беш жылга жакын убакыттан бери дары-дармек сатыла элек, тилекке каршы, ал дарыканаларда жок ".

Бул компаниянын жетекчиси маектешүү жөнүндө сураганда, мындан ары жазылбасын деп суранды, бирок азыр перфлорана жөнүндө сүйлөшүүгө мезгил жетти окшойт. Апрель айында Кытай жана Италиянын окумуштуулары көзкарандысыз изилдөөлөрүн жарыялашат. Жалпылап айтканда, алар коронавирустун негизги максаты өпкө эмес, денеде кычкылтек ташыган эритроциттер деп эсептешет. Гипоксиянын таасири ушул жерден келип чыгат, ошондуктан желдетүү шаймандары дайыма эле жардам бербейт. Оор учурларда кычкылтек өпкөдөн ашып кетпейт - транспорт жок. Ушул себептен авторлор дарылоо жолу менен куйдурууну, башкача айтканда, куйдурууну сунушташат. Бирок андан кийин дээрлик сенсация башталат.

Alexander Ediger, Клиникалык фармаколог, "Мен болгон маалыматты көтөрүп чыктым, мен көрүп тургандай, калган чачтарым тармалдай баштады. Өпкөлөрдү жасалма желдетүү жана ЭКМО - экстракорпоралдык мембрананын кычкылдануусу - бул дем алуу системасын да камтыйт, алар канды кычкылдандырып, канды кычкылтек менен каныктырат. Ушундай оор, көп убакытты талап кылган жана опурталдуу көнүгүүлөрсүз кандын кычкылтек менен каныктыра аласыз. "

Пушкин институтунун окумуштуулары дүйнөдө эч бир өлкө тарабынан али ачыла элек перфлуорана препаратын өндүрүү үчүн кичинекей аянтты сактап калышты. Дары-дармектерди өндүрүү боюнча дүйнөлүк стандартка ылайык ири инвестицияларды жана өнөр жай өндүрүшүн болбосо, дары-дармек рыногуна чыгарылышы мүмкүн эмес, бирок азыр ал керек, кычкылтекти өткөрүп берүү жөндөмү гана эмес, иштеп чыгуучулар ишенишет.

Евгений Маевский, Россиянын Илимдер Академиясынын Теориялык жана Эксперименталдык Биофизика Институтунун Биологиялык Системалар Энергетикасы Лабораториясынын башчысы: “Эгерде перфлуоран киргизилсе, анда бардык флюорокарбон бөлүнүп чыгып, өпкө аркылуу чыгарылат. Башкача айтканда, өпкөлөрдүн баардыгы өпкөнүн клеткаларынын кабыкчаларын стабилдештирүүчү флюрокарбонондор менен байланышат. Сиз элестете аласыз Андан тышкары, бул байланыштын сезгенүүгө каршы таасири бар! "

Бирок перфторан менен дүйнөлүк фармацевтикалык стандарттарды изилдөө жүргүзүлгөн жок. Бул скептиктердин жүйөсү.

Валерий СубботинАларга анестезиология жана интенсивдүү терапия борборунун башчысы. Логинова: "Коронавирустун эритроциттерди жуктурат деген божомолу да тастыкталган жана төгүнгө чыгарылган теория. Вирустун түшүнүксүз таасири бар бейтаптарда иш-аракетинин түшүнүксүз механизми бар дары-дармектерди колдонуу бир топ түшүнүксүз нерселерди жаратышы мүмкүн. "

Бирок, бул препараттын коронавируска каршы күрөшүү үчүн текшерилишин талап кылбайт дегенди билдирбейт, анткени азыркы учурда ондогон дары-дармектер изилденип жатат, айрыкча, алар дүйнө жүзү боюнча мындай изилдөөнүн натыйжаларына кызыгып жаткандыктан.

Эң коопсуз кан

Эң башында, элдер донордук жардамды башка бирөөнүн жоктугу үчүн колдонушат. Донордон келген кан көптөгөн коркунучтардын булагы болушу мүмкүн. Айрым учурларда адамдар ар кандай инфекциялардын жугушу мүмкүн деп болжолдонушат. Ыкчам тест аркылуу СПИДдин, гепатиттин, котон жаранын кан текшерилет, бирок донор өзү алар жөнүндө билбесе, башка вирустар менен инфекциялар дароо табылбайт.

Коргоо чараларына карабастан, ар кандай вирустар көбүнчө кан менен кошо жугат. Мисалы, герпес, цитомегаловирус, папилломавирус. Гепатит кээде жугат, анткени тесттер гепатиттин канга киргенден бир нече ай өткөндөн кийин аныктай алат.
Жаңы кан 42 күн (болжол менен) жана бир нече саат муздатуусуз гана сакталат. АКШнын статистикасы бир күндө 46 адам кан жоготуудан өлөт - жана дагы бир себеби, илимпоздор ондогон жылдардан бери ылайыктуу кан алмаштыруучу каражатты издеп келишет.

Жасалма кан бардык көйгөйлөрдү сактап калмак. Жасалма кан чыныгыдан жакшыраак болушу мүмкүн. Ал кандайдыр бир топтогу бейтаптарга ылайыктуу деп элестетип көрүңүз, ал кадимки канга караганда узак убакытка сакталат жана аябагандай шарттарда тез жана көп санда жасалат. Мындан тышкары, жасалма кандын баасын донорлордун каны менен салыштырмалуу арзаныраак жасаса болот.

Гемоглобин кризиси

Жасалма кан түзүү аракеттери 60 жылга жакын убакыттан бери уланып келет. Эгерде биз советтик хирург Владимир Шамовдун 1928-жылы биринчи жолу жүргүзүлгөн канадервердик канды эксперимент кылсак, анда кадимки донорлордон эмес, кан куюу жолу дээрлик 90 жылга созулат.

Кадративдүү кан андагы фибриноген протеининин жетишсиздигинен улам уюган эмес, сактоо үчүн стабилизатор кошууну талап кылбайт жана кан тобу бар бейтапка куюлат. Сиз муну көп ала аласыз - бир өлүк орто эсеп менен 2,9 литр кан даярдоого мүмкүндүк берет.

1930-жылы советтик хирург жана окумуштуу Сергей Юдин күтүлбөгөн жерден өлгөн адамдар үчүн клиникада биринчи жолу кан куюун колдонгон. Кийинчерээк алынган тажрыйба Экинчи Дүйнөлүк Согуш жылдарында ийгиликтүү колдонулуп, өлгөндөрдүн каны көп учурда жарадар болгон жоокерлердин өмүрүн сактап калуу үчүн бирден-бир мүмкүнчүлүк болгон.

Синтетикалык кан менен биринчи, салыштырмалуу ийгиликтүү эксперименттер өткөн кылымдын 80-жылдарында, окумуштуулар органдарга кычкылтек жеткирүү маселесин чечүүгө аракет кылганда башталган. Жасалма клеткалар белок кычкылтек ташыган адам тазалаган гемоглобинден жасалган. Бирок, клетканын сыртындагы гемоглобин органдар менен начар байланышып, ткандарды бузуп, вазоконстрикцияга алып келет. Биринчи кан алмаштыруучулардын клиникалык сыноолорунда кээ бир бейтаптар инсульт алышкан. Тажрыйбалар ушуну менен аяктаган жок, жөн гана канды алмаштыруучу гемоглобин молекулалары атайын синтетикалык полимердин капкагын алды.

Кан. Жөн гана суу кошуңуз

Корголгон молекулалар - суу куюп, каалаган жерде колдонсоң болот. Синтетикалык клеткаларды ар кандай кан түрүндө колдонсо болот жана бөлмө температурасында узак убакытка сактап калат. Бирок, алар канды катуу жоготууга жардам бербейт жана бейтапты донордон чыныгы кан куюу бүткөнгө чейин гана колдойт.

Башка бир изилдөөдө гемоглобиндин ордуна перфторуоксондор колдонулган. Булар - бардык суутек атомдору фтор атомдору менен алмаштырылган углеводороддор. Алар көп түрдүү газдарды, анын ичинде кычкылтекти ээрий алышат.

Бул бөтөлкөлөрдө оксицит, бир нече перфторорокарбондон турган ак жасалма кан бар

Fluosol-DA-20 перфлуорокарбон негизиндеги гемоглобин Японияда иштелип чыккан жана 1979-жылы ноябрда АКШда биринчи жолу сыналган. Алгачкылардан болуп диний себептерден улам кан куюудан баш тарткан бейтаптар болду. 1989-жылдан 1992-жылга чейин Флуозолду 40,000ден ашык адам колдонгон. Дары сактоодагы кыйынчылыктардан жана анын кымбаттыгынан улам, анын популярдуулугу төмөндөп, өндүрүш жабылды. 2014-жылы Oxycyte perluorocarbon пайда болгон, бирок белгисиз себептерден улам тесттер кыскартылган.

Ошондой эле ири мүйүздүү гемоглобинге негизделген кан алмаштыргыч жасоого аракет жасалды. Hemopure кычкылтек ташыгыч 36 ай бою бөлмө температурасында туруктуу болгон жана бардык кан топторуна шайкеш келет. Hemopure 2001-жылы апрелде Түштүк Африкада коммерциялык сатыкка бекитилген. 2009-жылы, Hemopure өндүрүүчүсү АКШда адамдарда өнүмдү клиникалык текшерүүдөн өткөрүүгө уруксат албастан банкротту басып өткөн.

Туура жолду туурагандар

Гемоглобин молекулаларына полимер каптоо колдонуу жасалма кандын чыгымын азайтпаган оор процессти билдирет. Мындан тышкары, гемоглобин көйгөйдүн бир гана бөлүгү. Ар бир клетканын (эритроциттер, тромбоциттер жана лейкоциттер) организм үчүн өз мааниси бар. Кан алмаштыргычтар тармагындагы өнүгүүлөр негизинен кандын бир гана функциясын: кыртыштарды кычкылтек менен камсыз кылууга багытталган. Башкача айтканда, кычкылтек ташыган эритроцит клеткаларынын сыртындагы аймак илимпоздор үчүн өтө коркунучтуу.

Биофизик Михаил Пантелеев жасалма кан көйгөйлөрү жөнүндө макалада айткандай, акыркы жылдары кичинекей кан кетүү менен жаракаттарды калыбына келтирүү үчүн жооптуу болгон тромбоциттерди тууралоо жаатында бир топ алга илгерилетүү мүмкүн болду. Окумуштуулар көлөмү боюнча липосома же нанокапсуладан жүздөгөн нанометр алып, ага керектүү белокторду киргизишет. Жасалма тромбоциттер адамдын кан жоготуу менен алпурушуп жаткан аз гана тромбоциттери үчүн таяныч алуу мүмкүнчүлүгүн берет. Бирок денеде өзүнүн тромбоциттери жок болсо, жасалма жардам бербейт.

Жасалма тромбоциттер чыныгы тирүү клеткалардын функцияларын аткарбаганы менен, өзгөчө кырдаалдарда канды ийгиликтүү токтото алышат.

Деңиз курттарынын каны окшойт

Туура белоктор менен көптөгөн кызыктуу нерселерди жасай аласыз. Бабеш-Бояй университетинин румын окумуштуулары темир камтыган белок гемеритриндин негизинде жасалма кан алмаштыргыч жасашкан, аны деңиз курттары кычкылтек ташуу үчүн колдонушат. Райс университетиндеги биохимиктердин тобу тереңдеп, кит булчуңдарындагы белокторду колдоно башташты. Киттерде булчуңдарда кычкылтекти топтогон, адамдын канындагы гемоглобинге окшогон миоглобин бар экени белгилүү болду. Булчуңдарда кычкылтек жетиштүү болгон деңиз жаныбарлары узак убакытка жайылып кетпеши мүмкүн. Кит протеинин изилдөөнүн негизинде жасалма кызыл кан клеткаларында гемоглобин синтезинин натыйжалуулугун жогорулатууга болот.

Дененин иммундук системасынын ажырагыс бөлүгү болгон ак кан клеткалары менен болгон абалдын начардыгы. Ошол эле эритроцит клеткаларын, кычкылтек ташыгандарды, жасалма аналогдор менен алмаштырса болот - мисалы, Россияда түзүлгөн перфлюоран. Лейкоциттер үчүн тамыр клеткаларынан башка жакшы нерсе ойлоп табылбады, бирок жаңы клеткаларга каршы клеткалардын агрессивдүү аракеттери менен байланыштуу көптөгөн кыйынчылыктар болду.

Nanoblood

Гипотетикалык молекулярдык нанотехнологияны жана гипотетикалык медициналык нанороботехнологияны медициналык колдонуунун алгачкы техникалык изилдөөсүнүн автору Роберт Фрейтас жасалма эритроцит клеткасын түзүүнүн деталдуу долбоорун иштеп чыгып, аны “респироцит” деп атады.

2002-жылы Фрейтас Робобландын (роботтук кан) китебинде жасалма кан концепциясын сунуш кылган, анда биологиялык клеткалардын ордуна 500 триллион наноробот пайда болот. Freitas келечектеги канды татаал көп сегменттүү нанотехнологиялык медициналык робот системасы түрүндө көрсөтөт, ал газдарды, глюкозаны, гормондорду алмаштыра алат, таштанды клетканын курамдык бөлүктөрүн алып таштайт, цитоплазманы бөлүү процессин ж.б.

Концепция түзүлгөндө, жумуш укмуштуудай көрүнгөн, бирок 15 жылдан кийин, башкача айтканда, 2017-жылы, жапон окумуштуулары ДНК көзөмөлдөгөн биомолекулярдык микроророт жаратылгандыгын жарыялашкан. Жапон окумуштуулары нанотехнологиянын эң татаал маселелеринин бирин чечишти - алар синтетикалык бир талдуу ДНКны колдонуу менен түзмөктүн кыймылынын механизмин камсыз кылышты.

2016-жылы швейцариялык окумуштуулар Nature Communication журналында адамдын ичиндеги операцияларды жасай турган нанороботтун прототипин түзүү жөнүндө изилдөө жарыялаган. Дизайнда кыймылдаткычтар же катаал муундар жок жана дененин өзү тирүү ткандарга туура келген гидрогельден жасалган. Бул учурда кыймыл магниттик бөлүкчөлөргө жана электромагниттик талаага байланыштуу болот.

Ушул изилдөөлөргө таянган Фрейтас оптимисттик маанайда: ал 20-30 жылдан кийин адамдын канын глюкоза жана кычкылтек менен нанороботторго алмаштырса болот деп ишенет. Жапон окумуштуулары организмдеги глюкозадан электр энергиясын өндүрүүнү үйрөнүшкөн.

Кандын клеткалары

Сөөк чучугунан келип чыккан гемопоэтикалык тамыр клеткалары бардык кан клеткаларын пайда кылат

2008-жылы адамдын органдарынан алынган көп плитипотенттик тамыр клеткаларынан (ар кандай функцияларды аткарууга жөндөмдүү) кан клеткаларын өндүрүүнү уюштуруу мүмкүн болду. Эритроциттердин эң жакшы булагы болгон тамыр клеткалары далилденди.

2011-жылы Пьер жана Мари Кюри (Франция) университетинин изилдөөчүлөрү лабораторияда өскөн эритроциттердин ыктыярчыларына биринчи кичинекей куюуну жасашкан. Бул клеткалар кадимки эритроцит клеткалары сыяктуу иш-аракет кылышкан, алардын 50% га жакыны куйгандан 26 күн өткөндөн кийин дагы деле канда айланууда. Экспериментте ыктыярчыларга 10 миллиард жасалма клетка төгүлдү, бул 2 миллилитр канга барабар.

Эксперимент ийгиликтүү өттү, бирок дагы бир көйгөй келип чыкты - бир гемопоэтикалык тамыр клеткасы 50 миңге чейин эритроцит клеткаларын өндүрүп, андан кийин өлүп калды. Жаңы уюктук клеткаларды алуу арзан процесс эмес, андыктан бир литр жасалма кандын баасы өтө жогору болуп кетти.

2017-жылы NHS кан жана трансплантациясынын окумуштуулары Бристоль университетинин кесиптештери менен биргеликте гемопоэтикалык сабак клеткалары менен тажрыйба жүргүзүшкөн. Натыйжада клетканын эртерээк калыбына келүү жөндөмү ошончолук жогору болот - демек, бир гана гемопоэтикалык клетка менен чычкандагы бардык кан түзүүчү ткандарды калыбына келтирүүгө болот. Илимпоздор клеткаларды өнүгүүнүн алгачкы баскычтарында жасалма кан өндүрүү үчүн колдоно алышкан, натыйжада аны дээрлик чексиз көлөмдө өндүрүүгө мүмкүнчүлүк түзүлгөн.

Ушул жол менен түзүлгөн кызыл кан клеткалары 2017-жылдын аягында адамдарда сыноодон өтөт. Эритроциттердин ылайыктуу клеткалардан үзгүлтүксүз чыгышы жасалма кандын баасын төмөндөтөт, бирок анын келечеги клиникалык сыноолордун баскычынан өтүүгө байланыштуу.

Жада калса, ийгиликтүү клиникалык сыноолордон кийин, эч ким катардагы донорлорду алмаштыра албайт. Жасалма кан пайда болгон алгачкы жылдарда сейрек кездешүүчү кан тибиндеги адамдарга, ысык жерлерде жана дүйнөдөгү жакыр өлкөлөрдө жардам берет.