Новые открытия в лечении тромбоза
Растворить тромб и не навредить организму
Химики из Санкт-Петербурга разработали новую методику лечения пациентов с тромбозом сосудов – они повысили эффективность препарата и снизили его побочные действия.
Существует такая весьма упрямая вещь, как статистика. Она беспристрастно оперирует множеством чисел, отражающих нашу жизнь. Статистика может сказать нам, сколько граждан побывало в летнем отпуске в Турции или как выросла цена на гречку, но может раскрыть и не такие радостные данные. Например, число умерших за последний год и причины, стоящие за этими печальными цифрами. К примеру, риск погибнуть в автокатастрофе в 50 раз меньше вероятности умереть от сердечнососудистых заболеваний, на которые приходится самое большое число смертей за год. Для того чтобы сделать дорожное движение как можно более безопасным, люди придумали правила, которые надо соблюдать, а в случае, если авария все-таки происходит, в дело вступают разные защитные механизмы вроде подушек и ремней безопасности. Примерно также обстоит дела и с заболеваниями сердца. Известно, что алкоголь, курение и малоподвижный образ жизни далеко не полезны, но люди все равно продолжают пить, курить, мало двигаться и создают тем самым все условия для развития заболеваний. А когда несчастье все-таки происходит, в дело приходится вступать врачам, которые уже пытаются справиться с его последствиями.
Если причину сердечнососудистых заболеваний устранить крайне сложно, то можно хотя бы минимизировать их последствия, создать что-то вроде подушки безопасности, которая поможет сохранить больше жизней, когда авария уже произошла. При инфаркте таким спасительным средством служит тромболитическая терапия. Как это работает и что нового предложили российские исследователи?
На стенках кровеносных сосудов могут образовываться тромбы – сгустки крови. Растущий тромб уменьшает просвет в сосуде и через него проходит все меньше и меньше крови, а недостаток кровоснабжения оказывается губительным для тканей сердца. Существует особый фермент, плазмин, который способен растворять образовавшиеся кровяные сгустки. Тромболитическая терапия как раз основана на введении в кровь веществ, которые приводят к активации этого фермента. Одно из таких веществ, которое реально используется для лечения больных, называется тканевый активатор плазминогена. Все бы хорошо, но он очень быстро выводится из крови, поэтому приходится использовать длительное введение препарата и его большие дозы. А это часто сопровождается серьезными негативными последствиями – аллергическими реакциями и геморрагическими осложнениями.
Группа химиков из университета ИТМО нашла способ, как растворить тромбы и не навредить организму. Они разместили тканевый активатор плазминогена внутри пористых наночастиц из оксида алюминия. Внутри пор активатор надежно защищен от быстрого разрушения в организме человека. В то же время пористая структура позволяет проферменту плазминогену проникать внутрь частиц, вступать в реакцию с активатором и образовывать уже сам фермент плазмин, который разрушает тромбы. Ценность новой разработки в том, что препарат способен стать курсирующим по крови «биороботом», который, обнаружив тромб, избавляется от него и продолжает свою службу в течение продолжительного времени, не вызывая побочных эффектов».
Источник: www.nkj.ru
Сайт о нанотехнологиях #1 в России
Ученые из Университета ИТМО в сотрудничестве с Санкт-Петербургской Городской Мариинской больницей разработали уникальный препарат для лечения тромбоза. Согласно результатам экспериментов, раствор нового препарата на основе наночастиц, локализованный на тромбе с помощью магнита, сможет расщеплять образовавшиеся кровяные сгустки со скоростью до 4000 раз большей, чем существующие отечественные и зарубежные тромболитики. Попутный положительный эффект состоит в снижении дозы лекарства в десятки раз и исключения в этой связи множества побочных эффектов, часть из которых приводит к необратимым изменениям организма.
Рисунок над катом демонстрирует действие разработанной тромболитической системы на сосудистый тромб, экстрагированный в процессе операции.
Проблема
Острые критические состояния, прямо или косвенно связанные с закупоркой сосудов, — одна из первоочередных проблем в процессе оказания неотложной помощи во многих странах мира. В России экстренная помощь при тромбозе существенно менее эффективна, чем за рубежом, что подтверждают данные статистики: в 60% случаев с летальным исходом причиной последнего были и остаются инфаркты и инсульты, вызванные тромболитическими состояниями.
Одна из первоочередных задач экстренной помощи при развитии таких состояний — оперативное и эффективное проведение тромболизиса — процедуры, позволяющей в течение ограниченного промежутка времени растворить тромб.
Даже за рубежом успешно эту процедуру удается провести лишь в 15% случаев, в России же процентные показатели, увы, гораздо ниже: только двоим из 100 пациентов, довезенных до больницы удается эффективно помочь. Остальные 98% становятся инвалидами или же оканчивают свой земной путь. Эта неутешительная статистика связана с тем, что время, отпущенное врачам на то, чтобы растворить тромб очень ограничено и составляет 3…4,5 часа. По истечении этого времени ткани, лишенные притока крови погибают безвозвратно. Но даже если пациент «родился в рубашке» и попал в “счастливые” 2%, его неминуемо ждут многочисленные осложнения, вызванные самим тромболитиком (вводимым внутривенно белком, растворяющим тромб).
Корень проблемы состоит в том, что тромболитики не располагают направленным действием и мгновенно распределяются по всей кровеносной системе. Защитные силы организма приступают к блокировке чужеродного белка, что стремительно снижает его активность. Поэтому препарат вводят в лошадиных дозах, в надежде, что хоть малая его доля достигнет цели и успеет попасть к тромбу. “Сейчас мы бьем из пушки по воробьям, — рассказывает Иван Дуданов, д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН, руководитель регионального сердечно-сосудистого центра СПб ГБУЗ «Городская Мариинская больница». — Растворяя маленький тромб, который закупорил сосуд диаметром всего 1–2 миллиметра, тромболитик негативно воздействует на всю сеть кровеносных сосудов человека. Чтобы можно было изменить сложившуюся ситуацию, мы решили разработать способ локальной доставки препарата, позволяющий многократно снизить дозу фермента при условии, что весь лечебный эффект придется только на тромб”.
Решение
Ученые разработали материал, позволяющий доставлять фермент для расщепления тромба направленно и безопасно для организма. Белок — урокиназа, широко используемая в медицине в качестве тромболитика заключен в магнетитовую пористую основу. Более того, из такого композита возможно изготовлять покрытия для искусственных сосудов с целью предупреждения их закупорки, а также стабильные инъекционные растворы, наноразмерные частицы которых легко локализовать у тромба под действием магнитного поля.
Схематичное изображение наночастицы тромболитического средства. Фермент, окруженный магнетитовым каркасом
Принципиально важно, что магнетитовый каркас гарантирует белку внутри него надежную защиту от различных веществ-ингибиторов, которые содержатся в крови и деактивируют свободные тромболитики. Андрей Дроздов, руководитель проекта и сотрудник Международной лаборатории растворной химии передовых материалов и технологий уточняет: “Обычно при разработке подобных материалов для достижения пролонгированного эффекта белок помещают в полимерную матрицу, из которой он постепенно высвобождается, и через некоторое время препарат превращается в пустышку. Мы же экспериментально показали, что фермент в композите не теряет свои терапевтические свойства даже при многократном использовании и работает очень долго. По скорости растворения тромба новый композит превосходит незащищенные ферменты более чем в 4000 раз”.
Синтезированный материал состоит исключительно из компонентов, которые уже имеют разрешение на внутривенное введение и не представляет опасности для человека. По словам Ивана Дуданова, в будущем препараты, разработанные на основе предложенного композита окажутся высокоэффективны не только для лечения тромбоза, но и для его профилактики, поскольку фермент, циркулирующий по кровеносной системе в микродозах, будет мягко и аккуратно очищать сосуды. К тому же белок, который защищен магнетитовым каркасом, сможет справляться со своими функциями очень долго, до тех пор, пока не выведется через печень как обычный метаболит.
Разработка отечественных специалистов из Университета ИТМО и Санкт-Петербургской Городской Мариинской больницы явилась логическим продолжением исследований, проведенных ранее. В них ученым удалось разработать методику захвата различных ферментов в золь-гель матрицы на основе магнетита и создать прототип магнитоуправляемой биоактивной системы.
“В рамках этого этапа нашего проекта мы показали, как разработанная нами концепция работает на более специфичных объектах. Мы готовили тромболитический коллоид и испытывали его действие на искусственных сгустках крови, полученных из плазмы и крови человека, а также на человеческих тромбах, экстрагированных в процессе операции. Полученные результаты могут позволить нам в скором времени опробовать новую тромболитическую систему на живых существах. Сейчас мы как раз находимся на этапе согласования с Министерством образования и науки доклинических исследований”, — заключил руководитель Международной лаборатории растворной химии передовых материалов и технологий Владимир Виноградов.
Отчет о проделанной работе опубликован в журнале Scientific Reports 20 июня 2016 года.
Источник: www.nanonewsnet.ru
Это видео недоступно.
Очередь просмотра
Очередь
- Удалить все
- Отключить
YouTube Premium
Петербургские ученые создали магнитную жидкость для лечения тромбоза
Хотите сохраните это видео?
- Пожаловаться
Пожаловаться на видео?
Понравилось?
Не понравилось?
Текст видео
Нанотехнологии помогли сотрудникам университета ИТМО создать препарат, который способен максимально эффективно доставить лекарство к месту образования тромба и рассосать его.Молодые петербургские ученые разработали препарат, который может стать новым словом в лечении инсультов. По словам специалистов, нынешний метод разрушения тромбов подходит далеко не всем пациентам: велика вероятность опасных осложнений. Инновация основана на нанотехнологиях. Испытания сейчас проходят в университете ИТМО.Со стороны похоже на какой-то из занимательных опытов: темная жидкость поднимается по колбе вслед за магнитом. На самом деле, это новая, по сути революционная технология, которая позволит бороться с инфарктами и инсультами. Максимально быстро доставлять лекарственное вещество к месту образования тромба.
Владимир Виноградов, руководитель лаборатории, кандидат химических наук: «Тромбоз в большинстве случаев имеет локальную природу. Он проявляется в какой-то конкретной точке, которая приводит к закупорке сосуда. И нам необходимо создать такие условия, когда лекарственный препарат будет действовать в данной конкретной точке, а не системно, не по всему организму человека».
Это совместная работа специалистов из Мариинской больницы и университета ИТМО. Их главной задачей было создать магнитную жидкость, которая бы оставалась стабильной и управляемой при введении в организм человека.
При этом иметь такую структуру, чтобы в нее можно было поместить нужные ферменты, лекарственные вещества, но в то же время чтобы она сама по себе не закупоривала сосуды.
Александра Фурасова, магистр растворной лаборатории ИТМО: «Эта серая масса состоит из наночастиц — маленькие круглые наночастицы размером около 10 нанометров, и они вокруг себя создают такой 3D-каркас, который имеет некоторые поры. Они такого размера, чтобы в них свободно мог проникнуть фермент, но при этом не высвобождаться из пор этой матрицы».
Ученые и раньше пытались доставить лекарства в организм человека с помощью наночастиц, но, во-первых, ферменты действовали не направленно — распределялись по всему телу — и часто только вредили. А во-вторых, вещества в свободном виде очень быстро теряли свои функции и переставали работать. Исправить это можно было только одним способом — создать такую матрицу, в которой ферменты сохраняли бы свою активность.
В случае инфаркта или инсульта есть примерно три-четыре часа на то, чтобы избавиться от закупорки сосудов. Разработчики новой технологии говорят, что теперь с помощью магнитного наведения можно буквально за 10–15 минут доставить лекарственные вещества к нужному месту, и скорость растворения тромба будет в четыре тысячи раз выше, чем при использовании старых препаратов.
Впрочем, до внедрения новой технологии в жизнь еще пройдет существенное время. Как говорят в ИТМО, не меньше четырех лет понадобится на доклинические испытания, а после на то, чтобы проверить эффективность препарата в Мариинской больнице. И лишь по истечении этого срока все остальные доктора и пациенты смогут оценить, насколько значительным стало это открытие.
Источник: www.youtube.com
Загрузка...