Keinotekoinen veri

Keinotekoinen veri  on yleinen nimi useille verenkorvikesarjalle , joka on suunniteltu täyttämään ja parantamaan perinteisen luovutetun veren toimintoja . Ennen vuotta 2000 ja varsinkin sen jälkeen tutkijaryhmät Venäjältä , Japanista , Yhdysvalloista , Ruotsista , Saksasta ja muista maista alkoivat tehdä erityisen intensiivistä tutkimustyötä tähän suuntaan, vaikkakin eri menetelmin .

Verenkorvikkeet

Lajikkeet

Tällä hetkellä tekoveren toimintoja suorittaa useita keksintöjä, jotka perustuvat seuraaviin elementteihin:

• Hemoglobiini ( USA ), sivuvaikutus  on verenpaineen nousu ( hypertensio ).
• Perftoran tai ns. "sininen veri" - luotiin perfluoriorgaanisten yhdisteiden perusteella, sillä on sininen väri, se pystyy siirtämään passiivisesti happea jälkimmäisen korkean liukoisuuden seurauksena perfluoriorgaanisiin yhdisteisiin.
• Albumen

Edut

• ei virustartunnan vaaraa ,
• yhteensopivuus minkä tahansa veriryhmän kanssa verensiirron aikana,
• laboratoriotuotanto,
• suhteellisen helppo varastointi (hätätilanteissa kuiva tekoveri tulee laimentaa erityisellä vesiliuoksella, ja muutamassa sekunnissa se on käyttövalmis),
• nopeuttaa hapen siirtymistä kudoksiin (enemmän happea kantaja-aineen molekyyliä kohti).

Haitat

• sivuvaikutukset[ mitä? ] , myrkyllisyys ,
• hintava[ määritä ] .

Hemoglobiinipohjaiset verenkorvikkeet

Veren punaiseen pigmenttiin hemoglobiiniin perustuvat verenkorvikkeet (hemoglobiinipohjaiset verenkorvikkeet, HBBS; englanniksi: hemoglobiinipohjainen happi kantaja, HBOC) käyttävät ihmisen hemoglobiinia, joka on peräisin vanhentuneesta verivarastosta tai bioteknologisesta tuotannosta, sekä ulkomaisesta ("ei-ihmisestä") ) hemoglobiini (esimerkiksi naudasta tai sioista) lähtöaineina.

Natiivi hemoglobiini on proteiiniyhdiste, joka koostuu 4 alayksiköstä (α2β2 - tetrameeri ), joista yksi on α-alayksikkö, joka on stabiilisti assosioitunut yhteen β-alayksikköön (αβ-dimeeri). Punasolujen ulkopuolella hemoglobiinilla on hyvin lyhyt puoliintumisaika . Se on epästabiili ja hajoaa nopeasti kahdeksi dimeeriksi, jotka ovat erittäin nefrotoksisia (munuaisia ​​vaurioittavia) vaikutuksia. Hemoglobiinilla on S-muotoinen hapen sitoutumiskäyrä, ja fysiologisen alueen hapensitomisominaisuus on herkkä hapen osapaineelle. Muun muassa 2,3-bisfosfoglyseraatin pitoisuudella on tässä roolia. (2,3-BPG) on tärkeä rooli, koska se on liian alhaisella tasolla punasolujen ulkopuolella tarjoamaan riittävää happea ympäröiville kudoksille. Hemoglobiini läpäisee myös verisuonten seinämät ja sitoo niihin verisuonia laajentavaa typpioksidia . Tämän seurauksena verenpaine nousee ja verenvirtaus kudoksiin heikkenee, mikä voi saada ei-toivottuja mittasuhteita.

Näistä syistä hemoglobiinia on muutettava sopivasti, ennen kuin sitä voidaan käyttää luovutetun veren korvikkeena. Tähän on olemassa erilaisia ​​lähestymistapoja:

Molekyyliensisäinen silloittuminen hemoglobiinin tetrameerisen rakenteen stabiloimiseksi ja myrkyllisiksi dimeereiksi hajoamisen estämiseksi. Nämä kaksi dimeeriä silloittuvat joko a-alayksikköjensä tai p-alayksiköiden välillä (esimerkiksi O,O-sukkinyylidi ( salisyylihappo ) tai 2-nor-2-formyylipyridoksaali-5-fosfaatti). Ihmisen hemoglobiinin rekombinanttituotanto, jonka kaksi dimeeriä on stabiilisti liitetty toisiinsa niiden α-alayksiköiden aminohapposekvenssin asianmukaisella modifikaatiolla. Pyridoksaali-5-fosfaatin sitoutuminen ihmisen hemoglobiiniin sen happea sitovien ominaisuuksien parantamiseksi (pyridoksylaatio). Molekyylien välinen ristisilloitus suurempien molekyylien tuottamiseksi. Silloittimina käytetään polyaldehydiyhdisteitä, kuten glutaraldehydiä tai o-raffinoosia. Esimerkiksi hemoglobiiniglutameerin keskimääräinen molekyylipaino on noin kolmesta neljään kertaa hemoglobiiniin verrattuna. Makromolekyylien, kuten dekstraanien , polysakkaridien, hydroksietyylitärkkelyksen tai synteettisten vesiliukoisten makromolekyylien, kuten polyetyleeniglykolien , kiinnittyminen hemoglobiiniin ( konjugaatio ). Suuremmilla molekyyleillä on pidempi puoliintumisaika, ja ne ovat vähemmän tehokkaita supistamaan verisuonia. Hemoglobiinin pakkaaminen liposomeihin tai keinotekoisiin kalvokuoriin ("keinotekoiset punasolut "). Hemoglobiinipohjaisista tuotekehityksistä on tähän mennessä hyväksytty kaksi naudan hemoglobiinista valmistettua hemoglobiini-glutameerivalmistetta (Etelä-Afrikassa Hemopure ihmiskäyttöön, Yhdysvalloissa ja Euroopassa oksiglobiini eläinlääkinnälliseen käyttöön).

Kantasoluista

Ensimmäinen ihmisen injektio hematopoieettisista kantasoluista " in vitro " kasvatettuja punasoluja suoritettiin onnistuneesti vuonna 2011. Ensisijainen materiaali punasolujen ja verihiutaleiden tuotannossa voi olla indusoidut kantasolut . Vuodesta 2014 lähtien tärkein ratkaisematon ongelma, joka estää keinotekoisten punasolujen käytön transfusiologiassa , on siirtyminen rajoitetuista kaksiulotteisista valmistustekniikoista suuriin kolmiulotteisiin kustannustehokkaisiin bioreaktoreihin [1] . Verihiutaleiden massatuotannon pullonkaula vuodesta 2015 lähtien on tekniikan puute, joka mahdollistaisi megakaryosyyttien stimuloinnin tuottamaan verihiutaleita lääketieteellisesti hyväksyttävässä ja kannattavassa mittakaavassa [2] .

Muistiinpanot

1. ↑ Rousseau; Giarratana & Douay, 2014 .
2. ↑ Thon; Medvetz; et ai., 2015 .

Kirjallisuus

• Bersenev, A. V. Punasolujen laajamittainen tuotanto ihmisen hematopoieettisista kantasoluista // Solusiirto ja kudostekniikka . - 2005. - T. I, numero. 1. - S. 33-34.
• Browne, SM Blood Cell Bioprocessing: Hematopoietic System ja punasolujen in vitro -tuotannon nykytila ​​// Kantasolut ja soluterapia  : [ eng. ]  / Browne, SM, Al-Rubeai, M.. - Springer Netherlands , 2014. - P. 97-128. - ISBN 978-94-007-7195-6 .
• Rousseau, GF Punaisten verisolujen laajamittainen tuotanto kantasoluista: Mitkä ovat edessä olevat tekniset haasteet?  : [ englanti ] ]  / Rousseau, GF, Giarratana, M.-C., Douay, L. // Biotechnology Journal . - 2014. - Vol. 9, ei. 1. - s. 28-38. - doi : 10.1002/biot.201200368 . — PMID 24408610 .
• Thon, JN Tiesulut verihiutaleiden valmistuksessa verensiirtoa varten  : [ eng. ]  / Thon, JN, Medvetz, DA, et ai. // Journal of Thrombosis and Haemostasis . - 2015. - Vol. 13, ei. S1. - P. S55-S62. - doi : 10.1111/jth.12942 . — PMID 26149051 .
• Vasiliev P. S., Gavrilov O. K., Polushina T. V. Verenkorvikkeet // Big Medical Encyclopedia , 3. painos. - M.: Neuvostoliiton tietosanakirja. - T. 12.

Linkit

• Daria Karpenko. Keinotekoinen veri mahdollisuutena tulevaisuuteen . 22.03.2012 . Interfax ( 28. heinäkuuta 2008 ). Haettu: 20. maaliskuuta 2012. (Venäjän kieli)
• Keinotekoinen veri. Ratkaiseeko se luovuttajaveren puutteen ongelman?
• Keinotekoinen veri uutisissa vuonna 2004