Xjentisti Ġappuniżi ħabbru sejba li tista ’ssalva ħafna ħajjiet. Illum il-mediċina laħqet għoli bla preċedent, iżda l-pazjenti għadhom neqsin mill-organi meħtieġa jew id-demm tal-grupp mixtieq. Ma 'dawn tal-aħħar, forsi dalwaqt mhux se jkun hemm problemi: ir-riċerkaturi rnexxielhom joħolqu demm sintetiku adatt għat-trasfużjoni għal assolutament kulħadd.
It-tipi ta 'demm tal-pazjenti għandhom jiġu kkonfermati qabel ma jkunu jistgħu jirċievu t-trasfużjoni; għalhekk, persunal mediku ta' emerġenza u ħaddiema oħra tas-saħħa m'għandhomx jitħarrġu d-demm sakemm jiġi ċċarat. It-tfaċċar ta 'demm universali se jippermetti li titwettaq il-proċedura anke qabel it-trasport tal-vittmi fl-isptar - fit-tul dan iżid il-livell ta' sopravvivenza f'każ ta 'korrimenti.
Diġà saru testijiet fuq il-fniek, u r-riżultati, skond ix-xjentisti, jidhru inkoraġġanti ħafna: sitta minn kull għaxar annimali li kellhom bżonn trasfużjoni baqgħu ħajjin. Ma ġew osservati l-ebda effetti sekondarji negattivi. Barra minn hekk, demm bħal dan jista 'jinħażen f'temperatura normali għal aktar minn sena. Jekk testijiet oħra jippermettu li l-iskoperta tiġi introdotta fil-mediċina, dan jiffaċilita x-xogħol tat-tobba u jsalva ħafna ħajjiet.
Il-pandemija għamlet li x-xjenzati Russi jfakkru l-paġna drammatika fl-istorja tal-bijofiżika Russa. Qed nitkellmu dwar droga speċjali, li l-iżvilupp tagħha fiż-żminijiet Sovjetiċi kien miksi fil-misteru u kien akkumpanjat minn traġedji sa s-suwiċidji tal-ħallieqa tiegħu. Għalfejn tkellmu dwar ir-rimedju, li huwa sostitut tad-demm artifiċjali, b'rabta mal-koronavirus? Jista 'jkun li s-sistema ta' trattament, li issa qed tiġi applikata madwar id-dinja, fil-fatt mhix vera?
L-esperiment ma huwiex impressjonabbli: ġurdien tal-laboratorju ħaj jitpoġġa f'likwidu li fih jibqa 'mingħajr ma jkomplu jieħu n-nifs. Dażgur, is-sigriet hawn mhux fl-annimal, iżda fl-ammont ta 'ossiġnu f'dan il-likwidu. Il-perfluworokarboni huma distinti mill-abilità li tassorbi u mbagħad tagħti l-ossiġnu. Meta tuża din il-proprjetà, ix-xjentisti ħolqu emulsjoni artifiċjali li ġġorr ossiġnu. Perftoran.
Fis-snin fl-Istitut tal-Bijofiżika Teoretika u Sperimentali f'Pushchino, ix-xjenzati kienu qed jiżviluppaw dak li l-ġurnalisti mbagħad isejħu "demm blu". Din hija mediċina li tista 'tieħu xi wħud mill-funzjonijiet tad-demm aħmar - per eżempju, saturazzjoni u trasferiment ta' ossiġenu. Grupp ta 'żviluppaturi mmexxi mill-Professur Beloyartsev jiddiġi għotja statali, iżda f'daqqa waħda r-riċerka tieqaf. It-tfittxijiet tal-KGB Felix Beloyartsev. F'Diċembru 1985, ma setax jiflaħ għall-pressjoni, ix-xjentist idendel lilu nnifsu fid-dar tal-pajjiż tiegħu stess.
Fl-uffiċċju ta 'Heinrich Ivanitsky, il-kap ta' l-Istitut Pushcha, ir-ritratt ta 'Felix Beloyartsev kien f'post prominenti. Cinikament, il-mewt tiegħu saret droga unika kontra r-reklamar. Matul is-snin, kull tip ta 'dipartiment ipprova jipprova l-ħsara tiegħu.
Henry Ivanitsky, superviżur tal-Istitut tal-Bijofiżika Teoretika u Sperimentali tal-Akkademja tax-Xjenzi Russa: “Il-Prosekutur Ġenerali bagħatlu riċerka fl-Ukrajna jekk hemmx tumuri kanċerożi fil-ġrieden jew le. Ukoll, aħna bagħat in-numru ta 'litri ta' dan il-perftoran. Ċempilt Romodanov u qal: x'tagħmel "? Huwa jgħid: tafu, Heinrich, sirna ħaġa stramba - aħna għandna l-kontroll kollu fuqhom, u dawn ngħixu minn min xorru. "
Bis-ritratt ta 'Beloyartsev hemm ritratt mill-Premju tal-Gvern tal-1998 għal Perftoran. Ix-xjentisti rnexxielhom isalvaw il-mediċina, għamlu riċerka, jistabbilixxu produzzjoni, iżda ma rnexxielhomx isalvawha.
Sergey Vorobyovfis-snin Fundatur u mexxej tal-NPF “Perftoran” fl-Istitut tal-Bijofiżika Teoretika u Sperimentali tal-Akkademja tax-Xjenzi Russa: “Ippruvajna nwessgħu din il-produzzjoni, imma, sfortunatament, il-mediċina kienet mixtrija minn entitajiet kummerċjali. Huwa, fil-fatt, mar, kif kien, għall-għawm b'xejn. Għal madwar ħames snin, il-mediċina ma kinitx disponibbli, sfortunatament, mhix fl-ispiżeriji. "
Meta mistoqsi dwar intervista, il-kap ta 'din il-kumpanija talbuh biex ma jiktebx aktar, għalkemm jidher li issa wasal iż-żmien li nitkellmu dwar perfluorane. F'April, studjużi miċ-Ċina u l-Italja jippubblikaw studji indipendenti. B'mod ġenerali, huma jissuġġerixxu li l-għan ewlieni tal-koronavirus mhumiex il-pulmuni, iżda l-eritroċiti, li jġorru l-ossiġenu madwar il-ġisem. Dak hu minn fejn ġej l-effett ta 'ipoksja, u għalhekk il-magni tal-ventilazzjoni mhux dejjem jgħinu. F'każijiet severi, l-ossiġnu sempliċement ma jmurx aktar mill-pulmuni - m'hemmx trasport. U dan hu għaliex l-awturi, bħala trattament, jissuġġerixxu esplorazzjoni ta 'trasfużjoni, jiġifieri, trasfużjoni. Imma allura kważi tibda sensazzjoni.
Alexander EdigerFarmakologu Kliniku: “Jien neħħejt l-informazzjoni li kienet, u, tafu, il-kumplament ta’ xagħarni beda nħeġġiġ. Ventilazzjoni artifiċjali tal-pulmuni u ECMO - ossiġenazzjoni tal-membrana extracorporeal - dan jinkludi wkoll appoġġ respiratorju, dawn ossiġenaw id-demm, u jissaturaw id-demm bl-ossiġenu. U hawn tista 'saturat id-demm bl-ossiġnu mingħajr dawn l-eżerċizzji diffiċli, li jieħdu ħafna ħin u riskjużi. "
Ix-xjentisti fl-Istitut Pushkin irnexxielhom isalvaw żona żgħira għall-produzzjoni ta ’perfluorane - mediċina li għadha ma nħolqot minn ebda pajjiż fid-dinja. Mingħajr investimenti kbar u produzzjoni industrijali skont l-istandard dinji għall-manifattura ta 'mediċini, mediċina ma tistax tinġieb fis-suq, iżda issa hija meħtieġa, u mhux biss il-kapaċità li tittrasferixxi l-ossiġnu, l-iżviluppaturi huma żgur.
Evgeny Maevsky, Kap tal-Laboratorju ta 'l-Enerġetika tas-Sistemi Bijoloġiċi, Istitut ta' Bijofiżika Teoretika u Sperimentali, Akkademja tax-Xjenzi Russa: “Jekk il-perfluoran huwa introdott, il-fluworokarbon kollu jitneħħa, joħroġ mill-pulmuni. Jiġifieri, il-pulmuni għandhom l-akbar kuntatt mal-fluworokarboni, li jistabbilizzaw il-membrani taċ-ċelloli kollha tal-pulmun. Tista 'timmaġina Barra minn hekk, dan il-kuntatt għandu effett anti-infjammatorju! ”
Madankollu, studji dwar standards farmaċewtiċi dinjija bil-perftoran ma sarux. U dan huwa l-argument tax-xettiċi.
Valery Subbotin, Kap taċ-Ċentru għall-Anestesijoloġija u l-Kura Intensiva MKSC minnhom. Loginova: "Aqta 'li l-koronavirus jinfetta ċelloli ħomor tad-demm hija wkoll teorija, ikkonfermata, miċħuda. L-użu ta 'mediċini b'mekkaniżmu ta' azzjoni inkomprensibbli f'pazjenti b'effett inkomprensibbli tal-virus jista 'jipproduċi affarijiet ambigwi ħafna. "
Iżda dan ma jfissirx li l-mediċina m'għandhiex għalfejn tiġi eżaminata għall-ġlieda kontra l-koronavirus, peress li għexieren ta 'mediċini eżistenti qegħdin jiġu studjati issa, speċjalment minħabba li huma interessati fir-riżultati ta' studju bħal dan madwar id-dinja.
Demm sikur
Biex jibdew, in-nies jużaw l-għajnuna tad-donatur minħabba nuqqas ta 'ieħor. Id-demm innifsu minn donatur jista ’jkun sors ta’ ħafna perikli. Kultant in-nies huma trasportaturi ta 'kull tip ta' infezzjonijiet mingħajr ma jissuspettawha. Test rapidu jivverifika d-demm għall-AIDS, epatite, sifilide, iżda vajrusis u infezzjonijiet oħra ma jistgħux jiġu skoperti minnufih jekk id-donatur innifsu ma jafx dwarhom.
Minkejja miżuri protettivi, diversi virus spiss jiġu trasmessi flimkien mad-demm. Pereżempju, herpes, cytomegalovirus, papillomavirus. L-epatite hija kultant trażmessa wkoll, peress li testijiet jistgħu jiddeterminaw il-preżenza ta 'epatite ftit xhur biss wara li tidħol fid-demm.
Demm frisk jista ’jinħażen biss għal 42 jum (bejn wieħed u ieħor) u ftit sigħat biss mingħajr tkessiħ. Statistika Amerikana tgħid li madwar 46 persuna jmutu f’ġurnata minħabba telf ta ’demm - u din hija raġuni oħra għaliex ix-xjenzati (mhux biss fl-Istati) ilhom jaħdmu għal bosta għexieren ta’ snin biex isibu sostitut tad-demm xieraq.
Demm artifiċjali jista 'jsalva l-problemi kollha. Demm artifiċjali jista 'jkun aħjar minn dak reali. Immaġina li huwa adattat għal pazjenti bi kwalunkwe grupp, huwa maħżun itwal minn demm ordinarju u f'kundizzjonijiet aktar ġentili, huwa magħmul malajr u fi kwantitajiet kbar. Barra minn hekk, l-ispiża ta 'demm artifiċjali tista' titnaqqas mill-prezz tad-demm minn donaturi.
Kriżi ta 'emoglobina
It-tentattivi biex jinħoloq demm artifiċjali ilhom għaddejjin għal madwar 60 sena. U jekk nieħdu bħala bażi l-esperimenti tal-kirurgu Sovjetiku Vladimir Shamov dwar trasfużjoni ta 'demm kullveriku, li twettaq l-ewwel fl-1928, jirriżulta li t-triq għat-trasfużjoni tad-demm mhux minn donaturi ordinarji hija ta' kważi 90 sena.
Id-demm kullveriku ma jagħqadx minħabba n-nuqqas ta 'proteina tal-fibrinogen fiha, ma jeħtieġx iż-żieda ta' stabilizzatur għall-ħażna, u jista 'jiġi trasfusat lil pazjent bi kwalunkwe grupp tad-demm. Tista 'ġġibu ħafna - katavru wieħed bħala medja jippermettilek tipprepara 2.9 litri ta' demm.
Fl-1930, il-kirurgu u xjenzat Sovjetiku Sergey Yudin għall-ewwel darba uża transfużjoni tad-demm fi klinika għal nies f'daqqa waħda mejta. Sussegwentement, l-esperjenza miksuba ġiet applikata b'suċċess matul is-snin tat-Tieni Gwerra Dinjija, meta d-demm riċevut mill-mejtin spiss sar l-unika ċans għas-sopravivenza tas-suldati midruba.
L-ewwel esperimenti relattivament ta 'suċċess bid-demm sintetiku bdew fis-snin 80 tas-seklu li għadda, meta x-xjentisti ppruvaw isolvu l-problema tal-kunsinna tal-ossiġnu lill-organi. Ċelloli artifiċjali kienu magħmula minn emoglobina umana ppurifikata li ġġorr l-ossiġenu tal-proteina. Madankollu, irriżulta li l-emoglobina barra ċ-ċellula tinteraġixxi ħażin ma 'l-organi, tagħmel ħsara lit-tessut u twassal għal vażokostrikzzjoni. Matul il-provi kliniċi tal-ewwel sostituti tad-demm, xi pazjenti ġarrbu puplesiji. L-esperimenti ma ntemminx hemm, sempliċement fis-sostituti tad-demm il-molekuli tal-emoglobina rċevew kisi ta 'polimeru sintetiku speċjali.
Demm. Sempliċiment żid ilma
Molekuli protetti huma trab li jistgħu jintużaw kullimkien billi tferra l-ilma. Ċelloli sintetiċi jistgħu jintużaw ma 'kwalunkwe tip ta' demm u maħżuna għal żmien twil fit-temperatura tal-kamra. Madankollu, huma ma jgħinux b'telf serju tad-demm u jappoġġjaw lill-pazjent biss sakemm issir it-trasfużjoni ta 'demm reali mid-donatur.
Fi studju ieħor, il-perfluworokarboni ntużaw minflok l-emoglobina. Dawn huma idrokarburi li fihom l-atomi ta 'l-idroġenu huma sostitwiti b'atomi ta' fluworin. Huma kapaċi jdub numru kbir ta 'gassijiet differenti, inkluż l-ossiġnu.
Dawn il-fliexken fihom Oxycyte, demm artifiċjali abjad magħmul minn diversi perfluworokarboni
Emoglobina bbażata fuq il-perfluworokarbonju Fluosol ġiet żviluppata fil-Ġappun u l-ewwel ġiet ittestjata fl-Istati Uniti f'Novembru 1979. L-ewwel li rċivewha kienu pazjenti li rrifjutaw trasfużjoni ta ’demm għal raġunijiet reliġjużi. Mill-1989 sal-1992, aktar minn 40,000 persuna użaw il-Fluosol. Minħabba diffikultajiet biex tinħażen il-mediċina u l-ispiża għolja tagħha, il-popolarità tagħha naqset u l-produzzjoni għalqet. Fl-2014, deher Oxycyte perfluorocarbon, iżda t-testijiet ġew imnaqqsa għal raġunijiet mhux magħrufa.
Sar attentat biex jinħoloq sostitut tad-demm ibbażat fuq emoglobina bovina. It-trasportatur tal-ossiġenu Hemopure kien stabbli għal 36 xahar fit-temperatura tal-kamra u huwa kompatibbli mal-gruppi tad-demm kollha. Hemopure approvat għall-bejgħ kummerċjali fl-Afrika t'Isfel f'April 2001. Fl-2009, il-manifattur Hemopure fallut mingħajr qatt ma ħa permess biex jittestja l-prodott klinikament fil-bnedmin fl-Istati Uniti.
It-triq imdejqa tal-imitaturi
L-applikazzjoni ta 'kisi polimeru fuq molekuli ta' emoglobina hija proċess iebes li ma jnaqqasx l-ispiża ta 'demm artifiċjali. Barra minn hekk, l-emoglobina hija biss parti mill-problema. Kull sett ta 'ċelloli (ċelloli ħomor tad-demm, plejtlits u ċelloli bojod tad-demm) għandu t-tifsira tiegħu stess għall-ġisem. L-iżviluppi fil-qasam tas-sostituti tad-demm huma prinċipalment immirati biex jirriproduċu funzjoni waħda biss tad-demm: li jfornu tessuti bl-ossiġenu. Fi kliem ieħor, iż-żona barra t-trasport tal-ossiġnu taċ-ċelloli ħomor tad-demm hija ħxuna impassabbli ta 'perikli għax-xjenzati.
Kif qal il-bijofiżiku Mikhail Panteleev f'artikolu dwar il-problemi tad-demm artifiċjali, f'dawn l-aħħar snin kien possibbli li tavvanza b'mod sinifikanti fil-qasam tal-imitazzjoni tal-plejtlits, li huma responsabbli għat-tiswija ta 'korrimenti bi fsada minuri. Ix-xjentisti jieħdu liposoma jew nanokapsula mijiet ta ’nanometri fid-daqs u daħħal il-proteini mixtieqa fih. Il-plejtlits artifiċjali jippermettulek tikseb qigħan għal dawk il-ftit plejtlits li persuna għad għandha telf qawwi ta 'demm. Iżda meta l-ġisem ma jkollux il-plejtlits tiegħu stess, dawk artifiċjali mhux se jgħinu.
Minkejja l-fatt li l-plejtlits artifiċjali m'għandhomx il-funzjonijiet kollha ta 'ċelloli ħajjin reali, huma jistgħu jwaqqfu b'suċċess il-fsada f'każijiet ta' emerġenza.
Jidher demm minn dud tal-baħar
Bil-proteini t-tajba tista 'tagħmel ħafna affarijiet interessanti. Xjenzati Rumeni mill-Università ta ’Babesh-Boyai ħolqu sostitut artifiċjali tad-demm ibbażat fuq il-proteina li fiha l-hemerythrin, li xi speċi ta’ dud tal-baħar jużaw biex jittrasportaw l-ossiġnu. It-tim tal-bijokimisti fl-Università tar-Ross marru aktar fil-fond u bdew jużaw proteini mill-muskoli tal-balieni. Irriżulta li l-balieni għandhom myoglobin, li jakkumula ossiġenu fil-muskoli, simili għall-emoglobina mid-demm tal-bniedem. L-annimali tal-baħar fond, li għandhom provvista kbira ta 'ossiġenu fil-muskoli, jistgħu ma joħorġux mill-wiċċ għal żmien twil. Ibbażat fuq l-istudju tal-proteina tal-balieni, se jkun possibbli li tiżdied l-effiċjenza tas-sinteżi tal-emoglobina fiċ-ċelloli ħomor tad-demm artifiċjali.
L-affarijiet huma ferm agħar biċ-ċelloli tad-demm bojod, li huma parti integrali tas-sistema immuni tal-ġisem. L-istess globuli ħomor, trasportaturi ta 'ossiġenu, jistgħu jiġu sostitwiti b'analogi artifiċjali - per eżempju, perfluorane maħluqa fir-Russja. Għal-lewkoċiti, ma ġiet ivvintata xejn aħjar minn ċelloli staminali, iżda tul it-triq kien hemm wisq diffikultajiet marbuta ma 'l-azzjonijiet aggressivi taċ-ċelloli kontra ospitanti ġodda.
Nanoblood
Robert Freitas, l-awtur tal-ewwel studju tekniku dwar l-użu mediku potenzjali tan-nanoteknoloġija molekulari ipotetika u nanoroboteknoloġija medika ipotetika, żviluppa proġett iddettaljat biex jinħoloq ċellula ħamra tad-demm artifiċjali, li hu sejjaħ "respiroċita".
Fl-2002, Freitas fil-ktieb tiegħu Roboblood (demm robotiku) ipproponiet il-kunċett ta 'demm artifiċjali, fejn minflok ċelloli bijoloġiċi se jkun hemm 500 triljun nanorobots. Il-Freitas tirrappreżenta d-demm tal-ġejjieni fil-forma ta 'sistema robotika kumplessa b'ħafna segmenti nanoteknoloġiċi mediċi li hija kapaċi tibdel gassijiet, glukosju, ormoni, tneħħi l-komponenti taċ-ċelloli mormija, twettaq il-proċess ta' diviżjoni taċ-ċitoplasma, eċċ.
Fil-ħin li nħoloq il-kunċett, ix-xogħol deher meraviljuż, iżda wara 15-il sena, jiġifieri, issa, fl-2017, xjenzati Ġappuniżi ħabbru l-ħolqien ta 'mikrorobot bijomolekulari kkontrollat mid-DNA. Riċerkaturi Ġappuniżi solvew wieħed mill-aktar kompiti kumplessi tan-nanoteknoloġija - ipprovdew mekkaniżmu biex jiċċaqlaq it-tagħmir permezz tal-użu ta 'DNA sintetiku b'statura waħda.
Fl-2016, xjenzati Żvizzeri ppubblikaw studju fil-ġurnal Nature Communication dwar il-ħolqien ta 'prototip ta' nanorobot li kapaċi jwettaq operazzjonijiet ġewwa persuna. M'hemm l-ebda magna jew ġonot riġidi fid-disinn, u l-korp innifsu huwa magħmul minn hydrogel kompatibbli ma 'tessuti ħajjin. Il-moviment f'dan il-każ huwa dovut għal nanopartiċelli manjetiċi u għalqa elettromanjetika.
Freitas, iggwidat minn dawn l-istudji, jibqa 'ottimist: huwa fiduċjuż li fis-snin 20-30 se jkun possibbli li d-demm tal-bniedem jinbidel b'norobots, li jaħdmu bil-glukosju u l-ossiġenu. Xjenzati Ġappuniżi diġà tgħallmu kif jipproduċu l-elettriku mill-glukożju tal-ġisem.
Ċelloli staminali fid-demm
Iċ-ċelloli staminali ematopoetiċi derivati mill-mudullun jagħtu lok għat-tipi kollha ta ’ċelluli tad-demm
Fl-2008, kien possibbli li tiġi stabbilita l-produzzjoni ta 'ċelloli tad-demm minn ċelloli staminali pluripotenti (kapaċi jakkwistaw funzjonijiet differenti) miksuba minn organi umani. Iċ-ċelloli staminali wrew li huma l-aħjar sorsi ta 'ċelluli ħomor tad-demm.
Fl-2011, riċerkaturi mill-Università ta ’Pierre u Marie Curie (Franza) wettqu l-ewwel trasfużjoni żgħira lil voluntiera ta’ ċelluli ħomor tad-demm imkabbra fil-laboratorju. Dawn iċ-ċelloli ġabu ruħhom bħal ċelloli ħomor normali, b’madwar 50% minnhom għadhom jiċċirkolaw fid-demm 26 jum wara t-trasfużjoni. Fl-esperiment, 10 biljun ċelluli artifiċjali ġew imferrgħin fil-voluntiera, li huwa ekwivalenti għal 2 millilitri ta 'demm.
L-esperiment kien suċċess, iżda nibtet problema oħra - ċellola staminali ematopoetika kienet kapaċi tipproduċi biss sa 50 elf ċelluli ħomor tad-demm, u mietet imbagħad. Li jkollok ċelloli staminali ġodda mhuwiex proċess irħis, u għalhekk l-ispiża ta 'litru ta' demm artifiċjali saret għolja wisq.
Fl-2017, xjentisti mill-NHS Blood and Transplant, flimkien ma ’kollegi mill-Università ta’ Bristol, wettqu esperimenti ma ’ċelloli staminali ematopoetiċi. Irriżulta li iktar kmieni ċ-ċellula, iktar tkun għolja l-kapaċità tagħha li tirriġenera - għalhekk, b'ċellula ematopojetika waħda biss, tista 'terġa' tġib it-tessut ematopoietiku kollu fil-ġurdien. Ix-xjentisti rnexxielhom jużaw ċelloli staminali għall-produzzjoni ta ’demm artifiċjali fl-istadji bikrija tal-iżvilupp, li finalment għamilha possibbli li jiġi prodott fi kwantitajiet kważi illimitati.
Ċelloli ħomor tad-demm maħluqa b’dan il-mod jiġu ttestjati fil-bnedmin fl-aħħar tal-2017. Il-ġenerazzjoni kontinwa ta 'ċelluli ħomor minn ċelloli adattati tnaqqas l-ispiża ta' demm artifiċjali, iżda l-futur tagħha jiddependi mill-mogħdija tal-istadju ta 'provi kliniċi.
U anke wara provi kliniċi b'suċċess, ħadd ma jista 'jissostitwixxi donaturi ordinarji. Demm artifiċjali fl-ewwel snin tad-dehra tiegħu se jgħin lin-nies b'tip ta 'demm rari, f'postijiet sħan u fl-ifqar pajjiżi tad-dinja.