Российские ученые совершили значительный прогресс в разработке инновационных медицинских материалов на основе хитозана. Исследователи из ФИЦ Биотехнологии РАН успешно создали модифицированные формы этого вещества, демонстрирующие впечатляющие результаты в остановке кровотечений при минимальной токсичности. В разработке участвовали специалисты ФГБУ «НМИЦ Гематологии» Минздрава РФ и Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН. Научный журнал International Journal of Biological Macromolecules опубликовал результаты этого многообещающего исследования.
Хитозан представляет собой уникальный линейный полисахарид с последовательностью мономеров D-глюкозамина и N-ацетил-D-глюкозамина. Природа щедро предоставляет источники этого вещества — оно содержится в панцирях морских обитателей, защитных покровах насекомых и клеточных стенках грибов. Благодаря своим исключительным свойствам хитозан открывает широкие возможности для создания биосовместимых материалов медицинского назначения. Особый интерес к его кровоостанавливающим свойствам возник еще в 1980-х годах, когда ученые обнаружили его способность взаимодействовать с компонентами крови.
Ведущий специалист проекта Алексей Луньков объясняет: «Хитозан в протонированной форме действует как поликатион, образуя прочные связи с компонентами крови. Это приводит к формированию сгустка, эффективно останавливающего кровотечение. Несмотря на наличие множества подобных препаратов на рынке, мы стремились создать усовершенствованную версию полимера с улучшенными характеристиками». Работа проводилась при поддержке внутреннего гранта Центра, направленного на развитие исследований молодых ученых.
Исследовательская группа разработала инновационный метод модификации хитозана путем введения двух различных заместителей в NH2-группу. Среди полученных соединений были выявлены особо эффективные структуры, демонстрирующие высокую способность к агрегации при контакте с кровью. Лабораторные испытания убедительно показали превосходство новых соединений над исходным хитозаном как в пробирке, так и в живом организме.
Тестирование на донорской крови выявило значительное ускорение процесса рекальцификации крови. Особенно впечатляющие результаты показали соединения DHBC-OB и DHBC-N3, содержащие 3,4-дигидроксибензильный фрагмент. Для подтверждения эффективности ученые провели эксперимент с цитратной кровью, которая обычно не сворачивается из-за присутствия антикоагулянта. Новые соединения успешно преобразовывали кровь в гель всего за 15 минут при температуре 37°С, в то время как обычный хитозан вызывал лишь образование небольших сгустков.
Исследования на лабораторных животных продемонстрировали впечатляющие результаты: время остановки кровотечения сократилось в 2,5 раза по сравнению с контрольной группой, что значительно превосходит показатели обычного хитозана (1,4 раза). Важно отметить, что дополнительные тесты подтвердили безопасность новых соединений — они не нарушают естественные процессы свертывания крови при использовании в низких концентрациях.
Бальжима Шагдарова, старший научный сотрудник лаборатории, с оптимизмом отмечает: «Проведенные MTT-тесты на различных клеточных линиях подтвердили, что новые соединения сохраняют низкий уровень токсичности, характерный для исходного хитозана. Это открывает широкие перспективы для разработки нового поколения высокоэффективных гемостатических материалов, которые могут существенно улучшить оказание медицинской помощи при кровотечениях».
Источник: indicator.ru