Mesterséges vér

A mesterséges vér a hagyományos véradás funkcióinak betöltésére és javítására tervezett vérpótló  termékek általános elnevezése . 2000 előtt és különösen utána Oroszországból , Japánból , az Egyesült Államokból , Svédországból , Németországból és más országokból származó tudósok csoportjai különösen intenzív kutatásba kezdtek ebben az irányban, bár eltérő módszerekkel .

Vérpótlók

Fajták

Jelenleg a mesterséges vér funkcióit számos találmány látja el, amelyek a következő elemeken alapulnak:

• A hemoglobin ( USA ), mellékhatása  a vérnyomás emelkedése ( hipertónia ).
• Perftoran , vagy az úgynevezett "kék vér" - perfluor-szerves vegyületek alapján jött létre, kék színű, képes passzívan átvinni az oxigént az utóbbi perfluor-szerves vegyületekben való nagy oldhatósága miatt.
• Tojásfehérje

Előnyök

• nincs vírusfertőzés veszélye ,
• kompatibilitás bármely vércsoporttal transzfúzió során,
• laboratóriumi gyártás,
• viszonylag egyszerű tárolás (vészhelyzetekben a száraz mesterséges vért speciális vizes oldattal kell hígítani, és néhány másodpercen belül használatra kész lesz),
• felgyorsítja az oxigén átjutását a szövetekbe (hordozójának molekulájánként több oxigén jut).

Hátrányok

• mellékhatások[ mi? ] , toxicitás ,
• magas ár[ adja meg ] .

Hemoglobin alapú vérpótlók

A vörösvérpigment hemoglobin alapú vérpótlók (hemoglobin alapú vérhelyettesítők, HBBS; magyarul: hemoglobin alapú oxigénhordozó, HBOC) lejárt vérkészletből vagy biotechnológiai termelésből származó, valamint külföldi ("nem humán") humán hemoglobint használnak fel. ) hemoglobin (például szarvasmarhából vagy sertésből) kiindulási anyagként.

A natív hemoglobin egy fehérjevegyület, amely 4 alegységből áll (α 2 β 2 - tetramer ), amelyek közül az egyik α-alegység, amely stabilan kapcsolódik egy β-alegységhez (αβ dimer). A vörösvértesteken kívül a hemoglobinnak nagyon rövid felezési ideje van . Instabil és gyorsan két dimerre bomlik, amelyek erősen nefrotoxikus (vesekárosító) hatásúak. A hemoglobinnak S-alakú oxigénkötési görbéje van, és a fiziológiás tartományban lévő oxigénmegkötő tulajdonság érzékeny az oxigén parciális nyomására. Itt többek között a 2,3-biszfoszfoglicerát koncentrációja játszik szerepet. (2,3-BPG) fontos szerepet játszik, mert túl alacsony szinten van a vörösvértesteken kívül ahhoz, hogy megfelelő oxigénellátást biztosítson a környező szöveteknek. A hemoglobin az erek falán is átjut, és ott megköti a nitrogén-monoxidot, amely értágító . Ennek eredményeként emelkedik a vérnyomás és csökken a szövetek véráramlása, ami nemkívánatos méreteket ölthet.

Ezen okok miatt a hemoglobint megfelelően módosítani kell, mielőtt az adományozott vér helyettesítésére használható. Ennek különböző megközelítései vannak:

Intramolekuláris térhálósítás a hemoglobin tetramer szerkezetének stabilizálására és a toxikus dimerekké való bomlás megelőzésére. A két dimer α-alegységei vagy β-alegységei között térhálósodik (például O,O-szukcinil-di ( szalicilsav ) vagy 2-nor-2-formil-piridoxal-5-foszfát). Humán hemoglobin rekombináns termelése, amelynek két dimerje az α-alegységeik aminosavszekvenciájának megfelelő módosításával stabilan kapcsolódik egymáshoz. Piridoxal-5-foszfát kötődése a humán hemoglobinhoz annak oxigénmegkötő tulajdonságainak javítása érdekében (piridoxiláció). Intermolekuláris térhálósítás nagyobb molekulák előállításához. Térhálósítóként polialdehid vegyületeket, például glutáraldehidet vagy o-raffinózt használnak. Például a hemoglobin glutamer átlagos molekulatömege körülbelül három-négyszer akkora, mint a hemoglobin. Makromolekulák, például dextránok , poliszacharidok, hidroxi-etil-keményítő vagy szintetikus vízoldható makromolekulák, például polietilénglikolok hemoglobinhoz való kötődése ( konjugáció ). A nagyobb molekulák felezési ideje hosszabb, és kevésbé hatékonyak az erek összehúzódásában. A hemoglobin csomagolása liposzómákba vagy mesterséges membránhéjakba ("mesterséges vörösvértestek "). A hemoglobin alapú fejlesztések közül eddig két, szarvasmarha hemoglobinból készült hemoglobin-glutamer készítményt (Dél-Afrikában a Hemopure emberi felhasználásra, az USA-ban és Európában az állatgyógyászati ​​felhasználásra szánt oxiglobint ) hagytak jóvá.

Őssejtekből

2011-ben sikeresen végrehajtották a vérképző őssejtekből " in vitro " növesztett eritrociták első humán injekcióját . A vörösvérsejtek és vérlemezkék termelésének elsődleges anyaga az indukált őssejtek lehetnek . 2014-től a mesterséges vörösvértestek transzfuziológiában történő alkalmazását akadályozó fő megoldatlan probléma a korlátozott kétdimenziós gyártási technikákról a nagy, háromdimenziós, költséghatékony bioreaktorokra való átállás [1] . 2015-től a vérlemezkék tömegtermelésének szűk keresztmetszetét az a technológia hiánya jelenti, amely lehetővé tenné a megakariociták serkentését, hogy orvosilag elfogadható és jövedelmező léptékű vérlemezkék termeljenek [2] .

Jegyzetek

1. ↑ Rousseau; Giarratana és Douay, 2014 .
2. ↑ Thon; Medvetz; et al., 2015 .

Irodalom

• Bersenev, A. V. Vörösvértestek nagy léptékű előállítása humán hematopoietikus őssejtekből // Sejttranszplantáció és szövetsebészet . - 2005. - T. I, szám. 1. - S. 33-34.
• Browne, SM Blood Cell Bioprocessing: The Hematopoietic System and Current Status of in vitro Production of Red Blood Bloods // Stem Cells and Cell Therapy  : [ eng. ]  / Browne, SM, Al-Rubeai, M.. - Springer Netherlands , 2014. - P. 97-128. - ISBN 978-94-007-7195-6 .
• Rousseau, GF Vörösvérsejtek nagy léptékű előállítása őssejtekből: Milyen technikai kihívások várnak rád?  : [ angol ] ]  / Rousseau, GF, Giarratana, M.-C., Douay, L. // Biotechnology Journal . - 2014. - Kt. 9, sz. 1. - P. 28-38. - doi : 10.1002/biot.201200368 . — PMID 24408610 .
• Thon, JN Útlezárások a vérlemezkék előállításában transzfúzióhoz  : [ eng. ]  / Thon, JN, Medvetz, DA, et al. // Journal of Thrombosis and Haemostasis . - 2015. - Kt. 13. sz. S1. - P. S55-S62. - doi : 10.1111/jth.12942 . — PMID 26149051 .
• Vasziljev P. S., Gavrilov O. K., Polushina T. V. Vérhelyettesítő folyadékok // Big Medical Encyclopedia , 3rd ed. — M.: Szovjet Enciklopédia. - T. 12.

Linkek

• Daria Karpenko. A mesterséges vér, mint a jövő esélye . 2012.03.22 . Interfax ( 2008. július 28. ). Letöltve: 2012. március 20. (Orosz)
• Mesterséges vér. Megoldja-e a donorvérhiány problémáját?
• Mesterséges vér a hírekben 2004-ben