Кровезаменители

В течение трех лет исследователи из нескольких европейских государств планируют создать универсальный заменитель крови с помощью гриба Aspergillus niger и бактерии Escherichia coli. В проекте Euro Blood Substitutes участвуют 12 институтов. Координационный центр находится в Ноттингэмском университете. Цель нового проекта – сделать переливание безопасным. Применение донорской крови связано с высокими рисками, в частности, из-за повсеместного распространения СПИДа. Гриб Aspergillus niger и бактерии Escherichia coli биоинженеры уже применяют для производства лекарств. С их помощью планируется синтезировать белки, аналогичные гемоглобину, которые будут способны осуществлять транспорт кислорода от легких к тканям организма. Основная сложность эксперимента заключается в том, что человеческий организм обычно «отторгает» чужие биомолекулы. Euro Blood Substitutes собирается привлечь новые инвестиции и общественное внимание к европейским биотехнологиям. Ведь искусственную кровь, в отличие от естественной, можно будет стерилизовать. Именно это позволяет рассчитывать на популярность будущего препарата в Восточной Европе и в Африке, где отмечены частые случаи заражения СПИДом при переливании донорской крови.

Компания «СангуБиоТех» (Виттен, Германия) в эксперименте получила свиной гемоглобин путем применения поперечной сшивки 10 молекул гемоглобина глутаральдегидом. В итоге были синтезированы гигантские полимерные структуры кровяного белка. Доклинические испытания препарата продолжаются. Во всем мире идет поиск универсального искусственного гемоглобина.

Эмульсии перфторуглеродов

На протяжении нескольких десятилетий ученые всего мира работают над проблемой создания эмульсий на основе перфторорганических соединений. Идеальным вариантом является синтез перфторуглеродных соединений, обладающих высокой газотранспортной способностью, стабильностью, низкой реактогенностью, безопасностью.

Уникальные свойства перфторуглеродов (PFC) транспортировать кислород известны ученым уже более 55 лет. В начале 60-х годов американский ученый Генри Словитер предложил использовать PFC для создания искусственной крови. По своей структуре молекулы перфторуглерода аналогичны углеводородам, только вместо атомов водорода в них имеются атомы фтора. Механизм транспорта кислорода у перфторуглеродов резко отличается от гемоглобина. PFC не может связывать молекулы кислорода. Однако кислород способен растворяться в перфторуглеродах, транспортироваться с их током и переходить в ткани с низкой концентрацией кислорода. В отличие от гемоглобина, перфторуглерод не растворяется в воде. Следовательно, в кровеносное русло PFC вводят в виде эмульсии. Перфторуглерод химически инертен и физиологически нейтрален. Работы с эмульсиями PFC начались в США и Японии еще в 1969 г., однако после первых неудач исследования были прекращены.

Корпорация «Зеленый крест» из японского города Осака, в 1989 г. выпустила на американский рынок препарат жидкого PFC под названием Флюорозоль. Препарат предназначался только для коронарного шунтирования. Флюорозоль термолабилен, имеет малый срок годности и ограниченную область применения. Поэтому Флюорозоль не нашел широкого применения в медицинской практике. В 1994 г. корпорация «Зеленый крест» прекратила его производство.

Корпорация Alliance Pharmaceutical Corporation из калифорнийского города Сан-Диего выпустила препарат под названием Оксигент. Он является представителем нового поколения перфторуглеродных переносчиков кислорода. Над его производством трудились несколько американских компаний. Оксигент представляет собой концентрированную эмульсию мельчайших частиц в водном растворе. Частицы оксигента в 30 раз меньше эритроцитов. В центре частицы находится перфторантное ядро, снаружи оно окружено поверхностно- активным веществом. Оксигент вводится непосредственно в кровеносное русло внутривенно капельно. В легких он обогащается кислородом и транспортирует его в ткани с низкой концентрацией кислорода, где происходит обмен путем обычной диффузии.

Американские компании Alliance и Baxter в 2000 г. объединились в единую компанию PFC Therapeutics LLC. Цель данного объединения – завершение третьего этапа клинических испытаний оксигента в Европе на послеоперационных пациентах и организация постоянного контроля за разработкой, производством, продажей и распространением препарата в США, Канаде и Европе.