Ученые из Университета ИТМО нашли способ эффективно бороться с внутренними кровотечениями — одной из самых распространенных причин смерти при травмах. Исследователи разработали управляемые магнитом наночастицы с важнейшим компонентом системы свертывания крови человека и животных — тромбином. Препарат на основе таких частиц можно будет вводить внутривенно и доставлять прямо к месту повреждения сосуда. С его помощью можно локально ускорить образование тромба и снизить общую потерю крови. При этом наночастицы не токсичны для клеток человека и не вызывают побочных эффектов.
Чтобы спасти человеку жизнь после травмы, бывает необходимо остановить внутреннее кровотечение. Ученые пытаются использовать для этого препараты, которые можно вводить пациенту с помощью обычной инъекции. Главная сложность в том, что средство должно вызывать свертывание крови не во всех сосудах, а только в месте повреждения.
Ученые Университета ИТМО предложили решение этой проблемы — лекарственные наночастицы, управляемые магнитом. В их составе — два ключевых компонента. Первый — это тромбин — фермент организма, ответственный за свертывание крови. Он запускает процесс образования тромбов для закупорки поврежденного сосуда. Молекулы фермента в наночастицах заключены в специальную пористую структуру на основе минерала магнетита. Это позволяет управлять перемещением тромбина в организме с помощью внешнего магнитного поля.
— Мы проверили эффективность наночастиц на образцах плазмы крови человека и на специальной модели сосуда, — рассказал «Известиям» сотрудник лаборатории SCAMT («Растворная химия передовых материалов и технологий») Университета ИТМО Андрей Дроздов. — Эксперимент на плазме показал, что тромбин в наночастицах не так активен, как свободный. Следующий эксперимент мы провели на модели кровяного русла, чтобы посмотреть, как поведут себя наночастицы при повреждении сосуда. Оказалось, что локализация компенсирует снижение активности. Наночастицы сокращают время свертывания крови в 6,5 раза и могут снизить общую потерю крови в 15 раз, — пояснил ученый.
Предполагается, что в будущем удастся создать установки для магнитно-резонансной томографии, которые позволят целенаправленно воздействовать на ту часть тела пострадавшего, где произошло кровотечение.
— Частицы будут сконцентрированы именно в нужной области, они не будут распространяться по всему организму, что существенно повысит эффективность препарата, — отметил Андрей Дроздов.
Сотрудник лаборатории Института органической химии РАН Владимир Яровенко назвал исследование Университета ИТМО интересным, но затратным.
— Ученые во всем мире разрабатывают такие магнитные наночастицы для борьбы с раковыми опухолями. И это оправдано — фактически нет иного пути для создания препаратов, которые будут убивать опухоль, не затрагивая другие клетки. Чтобы предложенный способ остановки внутренних кровотечений был внедрен в медицинскую практику, необходимо грантовое финансирование в больших объемах. Но сама по себе разработка интересна, — заявил эксперт.
Как пояснил «Известиям» директор института персонализированной медицины Первого МГМУ имени Сеченова Филипп Копылов, чтобы оценить итоги исследования, нужно дождаться итогов доклинических испытаний.
— Чтобы понять, насколько это перспективно в медицине, нужны результаты, полученные не на моделях, а на живых организмах, — пояснил врач.
Ученые из ИТМО планируют протестировать полученный материал на модельных животных, а также провести клинические испытания.