Российские ученые из Тихоокеанского института биоорганической химии имени Елякова ДВО РАН разработали инновационный подход к созданию антикоагулянтов — препаратов, препятствующих свертыванию крови. Эксперименты проводились на основе природного компонента морских бурых водорослей Fucus evanescens (фукус исчезающий). Это открытие может привести к созданию безопасной альтернативы широко используемому в клинической практике гепарину. Предлагаемый препарат обладает меньшим количеством побочных эффектов, что особенно важно для пациентов с высоким риском кровотечений.
Суть исследования
Ключевой объект внимания исследователей — фукоидан, природный полисахарид, содержащийся в бурых водорослях. Известно, что такие сульфатированные полисахариды способны разжижать кровь и препятствовать тромбообразованию. Однако в чистом виде они имеют ряд ограничений для медицинского применения: высокую молекулярную массу и способность активировать тромбоциты, что потенциально может провоцировать тромботические осложнения.
Ученые сравнили различные методы получения низкомолекулярных производных фукоидана. Они использовали ферментативное расщепление при помощи специальных энзимов, а также мягкий кислотный гидролиз с обработкой перекисью водорода. Анализ показал, что активность антикоагулянта зависит не от общего количества сульфатных групп, а от их точного расположения в молекуле — особенно важными оказались участки, где присутствуют 2,4-дисульфатные связи.
Значение открытия
Полученные низкомолекулярные фукоиданы (менее 10 кДа) не активируют тромбоциты, что значительно снижает риск обратного тромбообразования и делает такие соединения более безопасными по сравнению с большинством современных антикоагулянтов. Кроме того, эти соединения влияют преимущественно на внутренний путь свертывания крови, что может уменьшить риск опасных кровотечений при терапии и хирургических вмешательствах.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Biological Macromolecules.
Контекст и перспективы
Антикоагулянтная терапия имеет большое значение в медицине при профилактике и лечении тромбозов, острых нарушений мозгового кровообращения, осложнений после операций и инфекционных заболеваний с тромбогенными реакциями, таких как тяжелые случаи COVID-19. Наряду с классическим гепарином, ученые уже исследовали возможность применения морских полисахаридов в качестве альтернативы. Предыдущие работы показывают, что сульфатированные полисахариды из морских водорослей могут обладать антикоагулянтной и антитромботической активностью, схожей по действию с гепарином, но при этом иметь более низкую токсичность и быть проще в получении.
Морские полисахариды, такие как фукоидан, изучаются также за их иммуномодулирующие и противовоспалительные свойства.
Недавно мы сообщили, что учеными института имени Елякова были найдены природные антибиотики в грибах из морских губок.