Інноваційний гель, що містить два білки зміїної отрути, які, як відомо, сприяють згортанню крові, швидко й ефективно утворює стабільні тромби
та зменшує кровотечу навіть за наявності порушення згортання крові, як у випадку з гемофілією , показує доклінічне дослідження.
Гель, який переходить у рідку форму при температурі нижче 22 градусів за Цельсієм (близько 71,6 градусів за Фаренгейтом), також було показано, що він не викликає імунних реакцій проти нього.
«Коли виникає травматична травма, складність процесу загоєння перевантажує здатність організму контролювати кровотечу», — сказала в прес-релізі Аманда Кіяс, доктор філософії, співавтор дослідження .
Кіджас є науковим співробітником у групі Алана Роуена в Австралійському інституті біоінженерії та нанотехнологій (AIBN) Університету Квінсленда (UQ). Роуен, доктор філософії, є директором AIBN та іншим співавтором дослідження.
«Природа створила найелегантніші та найскладніші механізми, і ми можемо перепрофілювати їх, щоб врятувати людей від смерті через неконтрольовану кровотечу», і «це стосується навіть людей з гемофілією та тих, хто приймає засоби для розрідження крові», — додав Кіяс.
Результати показали, що «втрата крові в п’ять разів менша, а тромби утворюються втричі швидше, коли наноситься отруйний гель, порівняно з природним процесом, який відбувається в організмі», — сказав Кіяс.
Ці результати підтверджують високий потенціал гелю для зупинки неконтрольованих кровотеч як у цивільних, так і у військових умовах, а також у людей з порушенням згортання крові через обставини або генетичні причини.
Зараз команда перевіряє безпеку та ефективність гелю на більших моделях тварин, перш ніж його можна буде випробувати на людях.
Дослідження « Гідрогелі зміїної отрути як швидкий кровоспинний агент для неконтрольованої кровотечі » було опубліковано в журналі Advanced Healthcare Materials .
«Багато 40 відсотків смертей, пов’язаних із травмами, є наслідком неконтрольованої кровотечі, і ця цифра набагато вища, коли мова йде про військовослужбовців із серйозною кровотечею в зоні бойових дій», — сказав Кіяс.
«Основним обмеженням існуючих гемостатичних [контрольуючих кровотечу] агентів є те, що вони потребують функціонуючої системи згортання крові для контролю кровотечі, і вони в основному базуються на марлевих каркасах для доставки», — пишуть дослідники.
Контроль кровотечі залежить від точно налаштованого балансу між згортанням крові (коагуляцією) і розпадом тромбу (фібринолізом). Цей баланс втрачається під час кровотечі, спричиненої травмою, а також у ситуаціях, коли у людини спостерігається аномально низька температура тіла або кислотність крові, яка перевищує норму.
Крім того, система згортання крові людини може бути порушена, як у людей з гемофілією, або пригнічена препаратами для розрідження крові у людей, більш схильних до утворення тромбів і серцево-судинних захворювань.
Тепер дослідники з лабораторії Роуена разом із колегою з UQ розробили інноваційний термочутливий гідрогель, який може подолати ці обмеження.
Гідрогелі — це природні або виготовлені в лабораторії матеріали, які можуть вбирати велику кількість рідини, не втрачаючи своєї тривимірної структури. Термочутливість гелю означає, що при температурі нижче 22 °C він знаходиться в рідкій формі, а при нагріванні вище 22 °C він перетворюється на твердий гель, який допомагає заклеїти рани.
Гель складається з виготовлених у лабораторії екарину та текстілініну, двох білків, які містяться в отруті австралійської бурої та лускоподібної гадюки.
Екарин – це фермент, який сприяє перетворенню протромбіну в тромбін, одному з останніх етапів каскаду згортання крові. Таким чином, цей фермент «безпосередньо та швидко активує кінцеву стадію шляху згортання крові, а не вимагає природного каскаду процесів активації», — пишуть дослідники. У свою чергу, текстілінін блокує активність плазміну, ферменту, який відповідає за розщеплення тромбів.
Очікується, що в поєднанні білки зміїної отрути не тільки сприятимуть швидкому утворенню тромбів, але й запобігатимуть їх руйнуванню, зрештою прискорюючи згортання крові та контроль кровотечі.
Використовуючи кров людини з нормальною або малою кількістю тромбоцитів — крихітних фрагментів клітин крові, відповідальних за згортання крові — дослідники виявили, що екарин сам по собі швидко сприяє утворенню тромбів у нормальних фізіологічних умовах, а також за низьких температур і високої кислотності крові. .
Примітно, що в присутності екарину стабільні згустки утворювалися протягом 60 секунд, що є значним покращенням порівняно з 8 хвилинами, які спостерігалися при нормальному утворенні згустків. Крім того, текстілінін ефективно пригнічує розпад тромбів.
Далі команда випробувала гідрогель на моделі кровотечі миші, яку попередньо обробили варфарином, антикоагулянтом (розріджувачем крові), щоб імітувати порушення згортання крові. Вони виявили, що гель швидко зупиняє кровотечу, зменшуючи обсяг крововтрати з 48% до 12%.
Було також показано, що гідрогель сприяє лише незначному підвищенню рівнів молекул, пов’язаних із запаленням, що можна порівняти з тим, що спостерігається з транексамовою кислотою, «яка є існуючим клінічно застосовуваним антифібринолітиком», — пишуть дослідники.
Ці висновки підтверджують відкриття «нового класу кровоспинних агентів, які забезпечують швидке та стабільне утворення тромбів навіть у присутності розріджувачів крові», – написала команда.
«Тепер цей підхід можна адаптувати для розробки альтернативних каркасів доставки, щоб відповідати як клінічним потребам, так і навколишньому середовищу, де вимоги щодо тривалого зберігання гідрогелю можуть бути непридатними для певних умов із низьким рівнем ресурсів або екстремальних умов», — пишуть дослідники.
Гель на основі отрути зараз тестується на більших моделях тварин і розширюється до комерційного застосування у співпраці з Марком Мідвінтером, доктором медицини, зі Школи біомедичних наук UQ.
«Ми сподіваємося, що цей гель прискорить процеси загоєння ран, необхідні для згортання та зменшення кровотоку, зрештою підвищуючи здатність організму загоювати великі рани», — сказав Кіяс.
У майбутньому гель можна буде продавати в аптеках, додавати в аптечки, а також використовувати парамедиками або військовими в зоні бойових дій для зупинки кровотечі під час доставки пацієнта в лікарню.
Дослідження було підтримано фінансуванням Міністерства оборони США та стипендії лауреатів Дослідницької ради Австралії. Кров була здана австралійським Червоним Хрестом Lifeblood.
Команда дослідників у співпраці з Metro North Health Королівської жіночої лікарні Брісбена та Herston Biofabrication Institute в Австралії досліджує, чи може новий гель також допомогти в лікуванні опіків і травм.
Джерело: https://hemophilianewstoday.com/…/gel-snake-venom…/…
