История крови. От первобытных ритуалов к научным открытиям

Поскольку кровь считается едва ли не самым важным компонентом человеческого организма, вскоре станет ясно, что чрезмерная ее потеря может привести к смерти. Так начинается поиск заменителей. Хотя в период фараонов питье крови было средством исцеления, вскоре стало очевидно, что это не восстанавливает кровообращение. Тем не менее три тысячи лет спустя инки все еще верили, что выпитая кровь принесенного в жертву врага может увеличить или восстановить силы.

Лишь в 1628 году Уильям Гарвей впервые изложит свое видение сердечно-сосудистой системы и кровообращения в организме и начнет думать о прямых заменителях крови. Будут испробованы десятки веществ, включая мочу, овечью кровь, молоко, даже пиво и растворы опия. Само собой, большинству пациентов станет еще хуже после такой операции, нежели было до нее.

Самыми печальными можно считать эксперименты Гайларда Томаса в конце XIX века. В своей публикации 1878 года Томас с энтузиазмом утверждал, что его «молочные вливания» (или внутривенное введение коровьего молока) могут спасти бесчисленные жизни. Позже он предположил, что молоко и человеческая лимфа очень похожи (с внешней точки зрения) и поэтому могут быть взаимозаменяемы. В своей публикации он описал трех умирающих пациентов, которым ввел около 150 миллилитров свежего коровьего молока. Один из трех пациентов выжил. Двое других умерли, но, конечно, Томас связал их смерти с причинами, вызванными чем угодно, но не его лечением.

Поиск безопасного заменителя крови, который мог одновременно обеспечить объем и гарантировать транспортировку кислорода, стал своего рода Святым Граалем для травматологии и военной медицины в последующие века. Первая жидкость, служащая заменой крови, по крайней мере по объему, была разработана Сиднеем Рингером в 1882 году и вошла в историю как раствор Рингера. Он состоял из простой композиции: стерильной дистиллированной воды с NaCl, KCl и CaCl, в состав которой впоследствии были внесены некоторые изменения (в том числе лактат и другие буферы). Жидкость сразу же продемонстрировала свою эффективность при низком кровяном давлении у пациентов, потерявших много крови. Таким образом удалось увеличить объем. Замена пропускной способности кислорода оказалась намного сложнее.

К началу XX века стало известно, что эритроциты играют ключевую роль в транспортировке кислорода из легких в ткани органов и что их содержит белок гемоглобин.

Следующим логическим шагом было больше не использовать клеточные имитаторы, а выделять молекулы чистого гемоглобина из клетки для доставки кислорода к тканям. Это казалось весьма привлекательным, потому что больше не надо было иметь дело с раздражающими группами крови (присутствующими на мембране, оболочке вокруг гемоглобина). Больше не возникало проблем с совместимостью и нехваткой доноров. Уже в 1933 году Уильям Амберсон проводит эксперименты на кошках, в которых животные сначала подвергались обширному кровопусканию, а затем им вводили состав свободного гемоглобина, растворенного в проверенном временем растворе Рингера. Многие кошки погибли из-за повреждения почек, но эта группа исследователей все же решила применить раствор гемоглобина к четырнадцати обескровленным пациентам. Половина испытуемых скончалась от необратимого повреждения почек. Амберсону пришлось прекратить свои эксперименты.

Тем не менее идея осталась. Благодаря Второй мировой войне и военно-промышленному комплексу исследования по поиску искусственной крови (искусственного гемоглобина или молекул, транспортирующих кислород) и их финансирование набирают обороты. Такие заменители, как альбумин, даже в лиофилизированной[116] форме и готовый к использованию на поле боя (см. ранее), теперь были доступны для пациентов с шоком, но транспортировка кислорода оставалась проблемой.

Сначала были обнаружены способы очищения гемоглобина от остального содержимого эритроцитов (стромы). Так раствор, по крайней мере у лабораторных животных, больше не приводил к мгновенной почечной дисфункции. Затем было важно найти метод, предотвращающий отторжение введенного раствора гемоглобина в организме пациента, чтобы эффект от переливания мог длиться дольше. В результате появились три исследовательские группы, занимающиеся этой проблемой, две из которых принадлежали военным силам США. Каждая из них спонсировалась индивидуальным промышленным партнером, они проводили более масштабные исследования на людях независимо друг от друга. И начинается гонка за первенство.

Самой крупной (и влиятельной) из сторон была, несомненно, Baxter Healthcare. В 1985 году они запатентовали технологию военных США, которая использовала ветхие единицы красных кровяных клеток в качестве источников высокоочищенного, отфильтрованного и свободного от стромы гемоглобина (HemAssist).

Второй исследовательской группой была Northfield, которая также использовала препарат человеческого гемоглобина из военных исследований (PolyHeme). Они значительно отставали, их первые исследования начались в 1990-х годах.