Исследователи разработали синтетические тромбоциты, которые можно использовать для остановки кровотечения и ускорения заживления места травмы. Исследователи продемонстрировали, что синтетические тромбоциты хорошо работают на животных моделях, но клинические испытания на людях еще не начались.
В ряде медицинских ситуаций требуется переливание тромбоцитов, например, в случаях сильного кровотечения или для пациентов, которые собираются на операцию или получают химиотерапию. В настоящее время пациенты в любой из этих ситуаций получают тромбоциты, полученные от доноров крови, в идеале от доноров с совместимой группой крови. Это сложная задача, поскольку количество доступных тромбоцитов очень ограничено, эти тромбоциты имеют ограниченный срок хранения и их необходимо хранить в контролируемых условиях.
«Мы разработали синтетические тромбоциты, которые можно использовать у пациентов с любой группой крови, и они предназначены для доставки непосредственно к месту травмы и ускорения заживления», — говорит Эшли Браун, автор статьи о синтетических тромбоцитах и доцент. в совместной программе биомедицинской инженерии в Университете штата Северная Каролина и Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл. «Синтетические тромбоциты также легко хранить и транспортировать, что позволяет быстрее вводить синтетические тромбоциты пациентам в клинических ситуациях, например, в машине скорой помощи или на поле боя».
Синтетические тромбоциты состоят из наночастиц гидрогеля, которые имитируют размер, форму и механические свойства тромбоцитов человека. Гидрогели — это гели на водной основе, состоящие из воды и небольшой доли молекул полимера.
«Наши синтетические тромбоциты деформируются, то есть могут менять форму, так же, как и нормальные тромбоциты», — говорит Браун.
Исследователи сконструировали поверхность синтетических тромбоцитов, включив в нее фрагменты антител, которые связываются с белком фибрином. При травме организм синтезирует фибрин в месте раны. Затем фибрин образует сетчатое вещество, способствующее свертыванию крови.
«Поскольку синтетические тромбоциты покрыты этими фрагментами антител, синтетические тромбоциты свободно перемещаются по кровотоку, пока не достигнут места раны», — говорит Браун. «Оказавшись там, фрагменты антител связываются с фибрином, а синтетические тромбоциты ускоряют процесс свертывания крови».
Синтетические тромбоциты не только образуют сгусток внутри фибриновой сети, но и с течением времени сокращают его, как и обычные тромбоциты.
«Это ускоряет процесс заживления, позволяя организму двигаться вперед в восстановлении тканей», — говорит Браун.
Первоначально исследователи продемонстрировали эффективность фрагментов антител посредством тестирования in vitro, а также продемонстрировали, что фрагменты антител и синтетические тромбоциты могут производиться в масштабах, которые сделают их пригодными для крупномасштабного производства.
Затем исследователи использовали модель на мышах, чтобы определить оптимальную дозу синтетических тромбоцитов, необходимую для остановки кровотечения.
Последующие исследования на моделях мышей и свиней показали, что синтетические тромбоциты добирались до места раны, ускоряли свертывание крови, не вызывали проблем со свертыванием крови в областях за пределами раны и ускоряли заживление.
«В моделях на мышах и свиньях скорость выздоровления была сопоставима у животных, которым переливали тромбоциты и переливали синтетические тромбоциты», — говорит Браун. «И в обеих группах дела шли лучше, чем у животных, которые не получали ни одного переливания. Мы также обнаружили, что животные в моделях на мышах и свиньях могли безопасно выводить синтетические тромбоциты с течением времени за счет нормальной функции почек. Мы не заметили каких-либо негативных последствий для здоровья». эффекты, связанные с применением синтетических тромбоцитов.
«Кроме того, основываясь на наших предварительных оценках, мы ожидаем, что стоимость синтетических тромбоцитов — если они будут одобрены для клинического использования — будет сопоставима с текущей стоимостью тромбоцитов», — говорит Браун.
«Мы завершаем доклинические испытания эффективности и находимся в процессе обеспечения финансирования доклинических работ по безопасности, которые должны позволить нам получить одобрение FDA на начало клинических испытаний в течение двух лет».
Статья «Ультрамягкие тромбоцитоподобные частицы останавливают кровотечение на моделях травмы у грызунов и свиней» опубликована в журнале. Научная трансляционная медицина. Соавторами статьи являются Кимберли Нелленбах, Сима Нанди и Эмили Михалко. Нелленбах и Нанди — бывшие постдокторанты совместной программы биомедицинской инженерии в штатах Северная Каролина и Университете Северной Каролины; Михалко — бывший доктор философии. студент в программе.
Соавтором статьи выступила Дженнифер Соллинджер, заведующая лабораторией Брауна; Нина Моисейвич, бывший доктор философии. студент совместной программы биомедицинской инженерии в штате Северная Каролина и Университете Северной Каролины; Ана Шеридан и Саника Пандит, нынешний доктор философии. студенты совместной программы; Дрю Кох, бывший аспирант Университета штата Северная Каролина; Лорен Шнабель, профессор клинических наук Колледжа ветеринарной медицины штата Северная Каролина; Джагатпала Шетти, Леандро Моретти и Томас Баркер из Университета Вирджинии; Морин Хоффман из Университета Дьюка; и Эндрю Лайон из Университета Чепмена.
Браун, Нанди, Лайон и Баркер являются соучредителями начинающей компании SelSym Biotech, которая занимается разработкой и маркетингом синтетических тромбоцитов для клинического использования. Нелленбах владеет акциями SelSym Biotech.
Это исследование было проведено при поддержке Национального института сердца, легких и крови в рамках грантов R01HL130918, R01HL146701, R01HL162809 и F30HL163869; Национальный институт общих медицинских наук (грант 1T32GM133366); Национальные институты здравоохранения (грант T32OD011130); Министерство обороны в рамках гранта W81XWH-15-1-0485; Грант Северной Каролины на трансляционные исследования биотехнологии TRG-573547; Национальный научный фонд (грант № 1847488); Американская кардиологическая ассоциация в рамках гранта AHA18PRE33990338; Министерство по делам ветеранов США; и Инновационный фонд канцлера Университета штата Северная Каролина.
2024-04-11 23:00:18
1712876660
#Синтетические #тромбоциты #останавливают #кровотечение #способствуют #заживлению #на #животных #моделях
