Yapon alimləri çox insanın həyatını xilas edə biləcək bir kəşf elan etdilər. Bu gün dərman görünməmiş yüksəkliklərə çatdı, lakin xəstələr hələ də lazımi orqan və ya istədiyiniz qrupun qanına sahib deyillər. Sonuncu ilə, bəlkə də tezliklə heç bir problem olmayacaq: tədqiqatçılar tamamilə hamı üçün transfuziya üçün uyğun sintetik qan yaratmağı bacardılar.

Xəstələrin qan növləri transfüzyonu qəbul etməzdən əvvəl təsdiqlənməlidir, buna görə təcili tibbi yardım işçiləri və digər tibb işçiləri qan dəqiqləşdirilməyincə transfuziya edilməsinə icazə verilmir. Universal qanın meydana gəlməsi, qurbanları xəstəxanaya çatdırmadan əvvəl də proseduru həyata keçirməyə imkan verəcəkdir - uzun müddətdə bu, yaralanma halında sağ qalma səviyyəsini artıracaqdır.

Testlər artıq dovşan üzərində aparılıb və nəticələr, alimlərin fikrincə, çox cəlbedici görünür: Transfuziyaya ehtiyac duyan on heyvandan altısı sağ qalıb. Heç bir mənfi yan təsir müşahidə olunmadı. Bundan əlavə, bu cür qan normal bir temperaturda bir ildən çox müddətə saxlanıla bilər. Əlavə testlər kəşfin tibbə tanıdılmasına imkan verərsə, bu həkimlərin işini asanlaşdıracaq və bir çox insanın həyatını xilas edəcəkdir.

Pandemiyaya səbəb olan rus alimləri Rusiya biofizikası tarixindəki dramatik səhifəni xatırladır. Sovet dövründə inkişafı sirr olaraq örtülmüş və yaradıcılarının intiharlarına qədər faciələrlə müşayiət olunan xüsusi bir dərman haqqında danışırıq. Niyə koronavirusla əlaqədar olaraq süni qan əvəzedicisi olan çarə haqqında danışdılar? Ola bilərmi ki, indi bütün dünyada tətbiq olunan müalicə rejimi həqiqətə uyğun deyil?

Təcrübə təsir edici deyil: canlı bir laboratoriya siçanı, nəfəs almağa davam etdiyi bir maye içərisinə yerləşdirilir. Əlbəttə ki, burada sirr heyvanda deyil, bu mayedəki oksigen miqdarındadır. Perflorokarbonlar udma və sonra oksigen vermək qabiliyyəti ilə fərqlənir. Bu mülkdən istifadə edərək alimlər süni oksigen daşıyan bir emulsiya yaratdılar. Perftoran.

Puşçinoda nəzəri və eksperimental biofizika institutunda çalışan illərdə alimlər jurnalistlərin o zaman gözəl "mavi qan" adlandırdıqlarını inkişaf etdirirdilər. Bu, qırmızı qanın bəzi funksiyalarını - məsələn, doyma və oksigen köçürməsini apara bilən bir dərman. Professor Beloyartsevin rəhbərlik etdiyi bir qrup tərtibatçı bir dövlət mükafatını işıqlandırır, ancaq birdən araşdırma dayanır. KQB Feliks Beloyartsevi axtarır. 1985-ci ilin dekabrında təzyiqə tab gətirə bilməyən alim öz yurd evində özünü asdı.

Puşa İnstitutunun o vaxtkı rəhbəri Heinrich İvanitskinin kabinetində Feliks Beloyartsevin portreti görkəmli bir yerdə idi. Təəssüf ki, onun ölümü reklam əleyhinə unikal bir dərman oldu. İllər keçdikcə hər cür şöbə onun zərərini sübut etməyə çalışdı.

Henri İvanitski, Rusiya Elmlər Akademiyasının nəzəri və eksperimental biofizika institutunun müdiri: ““ Baş prokuror onu Ukraynada siçanlarda xərçəng şişlərinin olub olmadığını araşdırmağa göndərdi. Yaxşı, bu perftoran litrinin sayını göndərdik. Mən Romodanovu axtardım və dedim: nə etdin? Deyir: Bilirsən, Heinrich, qəribə bir şey aldıq - hər şeyə nəzarətimiz var və bunların tökdükləri canlıdır. "

Beloyartsevin portretinin qarşısında 1998-ci il Perftoran hökumət mükafatından bir fotoşəkil. Alimlər dərmanı saxlaya, tədqiqat aparmağa, istehsal qurmağa müvəffəq oldular, lakin saxlaya bilmədilər.

Sergey Vorobyovillərdə Rusiya Elmlər Akademiyasının nəzəri və eksperimental biofizika institutundakı "Perftoran" NPF-nin təsisçisi və rəhbəri: "Bu istehsalı genişləndirməyə çalışdıq, amma təəssüf ki, dərmanı kommersiya qurumları aldı. Əslində, olduğu kimi, sərbəst üzgüçülüyə getdi. Təxminən beş ildir ki, dərman mövcud deyil, təəssüf ki, apteklərdə yoxdur ”.

Bir müsahibə haqqında soruşduqda, bu şirkətin rəhbəri ondan bir daha yazmamasını istədi, baxmayaraq ki, indi perfluorane haqqında danışmağın vaxtı olduğu görünür. Aprel ayında Çin və İtaliyadan olan alimlər müstəqil araşdırmalar dərc edirlər. Ümumiyyətlə, koronavirusun əsas məqsədinin ağciyərlər deyil, bədənin hər tərəfində oksigen daşıyan eritrositlər olduğunu düşünürlər. Hipoksiyanın təsiri budur, buna görə havalandırma maşınları həmişə kömək etmir. Ağır hallarda oksigen sadəcə ağciyərlərdən daha irəli getmir - nəqliyyat yoxdur. Buna görə müəlliflər bir müalicə olaraq transfüzyonun, yəni transfüzyonun araşdırılmasını təklif edirlər. Ancaq sonra demək olar ki, bir sensasiya başlayır.

Alexander EdigerKlinik farmakoloq: "Mən məlumatı yuxarı qaldırdım və bilirəm ki, saçlarımın qalan hissəsi qıvrılmağa başladı. Ağciyərlərin süni havalandırılması və ECMO - ekstrakorporeal membran oksigenləşməsi - buna tənəffüs dəstəyi də daxildir, onlar qanı oksigenləşdirir və qanı oksigen ilə doyurur. Və burada bütün bu çətin, vaxt aparan və riskli məşqlər etmədən qanı oksigen ilə doyura bilərsiniz. "

Puşkin İnstitutunun alimləri, dünyanın heç bir ölkəsi tərəfindən hələ hazırlanmamış bir dərman - perfluorane istehsalı üçün kiçik bir sahəyə qənaət edə bildilər. Dərman istehsalı üçün dünya standartına uyğun böyük bir sərmayə və sənaye istehsalı olmadan bir dərman bazara gətirilə bilməz, ancaq indi ehtiyac duyulur və yalnız oksigen ötürmə qabiliyyəti deyil, inkişaf etdiricilər əmindirlər.

Evgeni Maevsky, Rusiya Elmlər Akademiyası, Nəzəri və Təcrübə Biofizika İnstitutu, Bioloji Sistemlər Enerji Laboratoriyasının müdiri: "Perfluoran tətbiq olunarsa, bütün flüor karbon xaric olur və ağciyərlərdən xaric olur. Yəni ağciyərlər, bütün ağciyər hüceyrələrinin membranlarını sabitləşdirən fluorokarbonlarla ən çox təmasda olurlar. Təsəvvür edə bilərsən Üstəlik, bu təmas iltihab əleyhinə təsir göstərir! ”

Bununla birlikdə, perftoran ilə dünya dərman standartlarına dair araşdırmalar aparılmadı. Bu skeptiklərin mübahisəsidir.

Valeri SubbotinOnlara Anesteziologiya və Reanimasiya Mərkəzinin müdiri MKSC. Loginova: "Koronavirusun qırmızı qan hüceyrələrinə yoluxduğunu söyləyənlər də bir nəzəriyyədir, təsdiqlənmiş və təkzib edilmişdir. Virusun anlaşılmaz təsiri olan xəstələrdə anlaşılmaz bir təsir mexanizmi olan dərmanların istifadəsi çox qeyri-müəyyən şeylər yarada bilər. "

Lakin bu o demək deyil ki, bu preparatın koronavirusla mübarizə üçün müayinəyə ehtiyacı yoxdur, çünki artıq mövcud olan onlarla dərman araşdırılır, xüsusən də bütün dünyada belə bir araşdırmanın nəticələrinə maraq göstərdikləri üçün.

Ən təhlükəsiz qan

Başlamaq üçün insanlar başqa birinin olmaması üçün donor köməyindən istifadə edirlər. Bir donordan gələn qan özü bir çox təhlükə mənbəyi ola bilər. Bəzən insanlar şübhə etmədən hər cür infeksiyanın daşıyıcısı olurlar. Sürətli bir test AİDS, hepatit, sifilis xəstəliyinə qarşı qan yoxlayır, lakin donorun özü bunları bilmirsə, digər viruslar və infeksiyalar dərhal aşkar edilə bilməz.

Qoruyucu tədbirlərə baxmayaraq, qanla birlikdə tez-tez müxtəlif viruslar da ötürülür. Məsələn, herpes, sitomeqalovirus, papillomavirus. Hepatit də bəzən ötürülür, çünki testlər hepatitin qan dövranına girməsindən bir neçə ay sonra müəyyən edə bilər.
Təzə qan yalnız 42 gün (təxminən) və yalnız bir neçə saat soyudulmadan saxlanıla bilər. ABŞ statistikası bildirir ki, qan tökülməsi səbəbindən bir gündə təxminən 46 nəfər ölür - və bu da elm adamlarının (təkcə ABŞ-da deyil) on illərdir uyğun bir qan əvəzedicisini tapmaq üçün çalışmalarının başqa bir səbəbidir.

Süni qan bütün problemləri qurtarardı. Süni qan realdan daha yaxşı ola bilər. Təsəvvür edin ki, hər hansı bir qrupu olan xəstələr üçün uyğundur, adi qandan daha uzun müddət saxlanılır və daha yumşaq şəraitdə, tez və çox miqdarda hazırlanır. Bundan əlavə, süni qan dəyəri donorlardan alınan qanın dəyərindən daha az edilə bilər.

Hemoglobin böhranı

Süni qan yaratmaq cəhdləri təxminən 60 ildir davam edir. Sovet cərrahı Vladimir Şamovun 1928-ci ildə həyata keçirdiyi kadavrov qanı üzərində apardığımız təcrübələri əsas götürsək, adi donorlardan deyil, qan köçürməsinin yolu demək olar ki, 90 ildir.

Kadavra qanı içərisində fibrinogen protein olmadığına görə laxtalanmır, saxlama üçün bir stabilizator əlavə edilməsini tələb etmir və hər hansı bir qan qrupu olan bir xəstəyə ötürülə bilər. Bunu çox əldə edə bilərsiniz - orta hesabla bir cəsəd 2,9 litr qan hazırlamağa imkan verir.

1930-cu ildə Sovet cərrahı və alimi Sergey Yudin ilk dəfə qəflətən ölən insanlar üçün bir klinikada qan transfuziyasından istifadə etdi. Sonradan qazanılan təcrübə İkinci Dünya Müharibəsi illərində uğurla tətbiq olundu, bu zaman ölülərdən alınan qan tez-tez yaralı əsgərlərin sağ qalması üçün yeganə şans oldu.

Sintetik qanla əlaqəli ilk, nisbətən uğurlu təcrübələr ötən əsrin 80-ci illərində, elm adamları orqanlara oksigen çatdırılması problemini həll etməyə çalışdıqda başladı. Süni hüceyrələr zülal oksigeni daşıyan təmizlənmiş insan hemoglobindən hazırlanmışdır. Bununla birlikdə, hüceyrənin xaricindəki hemoglobinin orqanlarla zəif qarşılıqlı əlaqədə olduğu, toxuma zədələndiyi və vazokonstriksiyaya səbəb olduğu ortaya çıxdı. İlk qan əvəzedicilərinin klinik sınaqları zamanı bəzi xəstələr vuruş keçirdilər. Təcrübələr bununla bitmədi, sadəcə qan əvəzedicilərində hemoglobin molekulları xüsusi bir sintetik polimerdən bir örtük aldılar.

Qan. Yalnız su əlavə edin

Qorunan molekullar su tökməklə hər yerdə istifadə edilə bilən tozlardır. Sintetik hüceyrələr hər hansı bir qan növü ilə istifadə edilə bilər və uzun müddət otaq temperaturunda saxlanılır. Ancaq ağır qan itkisinə kömək etməyəcəklər və xəstəyə yalnız donordan real qan köçürülməyincə dəstək verəcəklər.

Digər bir araşdırmada hemoglobinin əvəzinə perfluorocarbons istifadə edilmişdir. Bunlar bütün hidrogen atomlarının flüor atomları ilə əvəz olunduğu karbohidrogenlərdir. Oksigen də daxil olmaqla çox sayda müxtəlif qazı həll edə bilirlər.

Bu şüşələrdə bir neçə perfluorokarbondan ibarət ağ süni qan olan Oxycyte var

Fluosol-DA-20 perfluorokarbon əsaslı hemoglobin Yaponiyada hazırlanmış və ilk dəfə 1979-cu ilin noyabrında ABŞ-da sınaqdan keçirilmişdir. Onu ilk qəbul edənlər dini səbəblərə görə qan köçürmədən imtina edən xəstələr idi. 1989-cu ildən 1992-ci ilə qədər 40.000-dən çox insan Fluosol istifadə etdi. Dərmanı saxlamağın çətinliyi və yüksək qiyməti səbəbindən populyarlığı azaldı və istehsal bağlandı. 2014-cü ildə Oxycyte perfluorocarbon ortaya çıxdı, lakin bilinməyən səbəblərə görə testlər məhdudlaşdırıldı.

Mal-qara hemoglobinə əsaslanan qan əvəzedicisi yaratmaq cəhdi də edildi. Hemopure oksigen daşıyıcısı otaq temperaturunda 36 ay sabit idi və bütün qan qruplarına uyğundur. Hemopure Cənubi Afrikada 2001-ci ilin aprel ayında kommersiya satışına təsdiq edildi. 2009-cu ildə istehsalçı Hemopure, ABŞ-dakı insanlarda məhsulu klinik olaraq sınamağa icazə almadan iflas etdi.

Təqlidçilərin tikanlı yolu

Hemoglobin molekullarına bir polimer örtük tətbiq etmək, süni qanın dəyərini azaltmayan ağrılı bir prosesdir. Bundan əlavə, hemoglobin problemin yalnız bir hissəsidir. Hər bir hüceyrə dəsti (qırmızı qan hüceyrələri, trombositlər və ağ qan hüceyrələri) bədən üçün öz mənasına malikdir. Qan əvəzediciləri sahəsindəki inkişaflar əsasən qanın yalnız bir funksiyasını artırmağa yönəldilmişdir: toxumaları oksigenlə təmin etmək. Başqa sözlə, oksigen daşınan qırmızı qan hüceyrələri xaricindəki sahə elm adamları üçün keçilməz bir təhlükədir.

Biofizik Mixail Panteleev, süni qanın problemləri ilə bağlı bir məqalədə söylədiyi kimi, son illərdə kiçik qanaxma ilə zədələrin düzəldilməsindən məsul olan trombositlərin təqlidi sahəsində əhəmiyyətli dərəcədə irəliləyə bildilər. Elm adamları yüzlərlə nanometr ölçüsündə bir liposoma və ya nanokapsul götürür və içinə lazımi zülallar qoyur. Süni trombositlər, bir insanın hələ də ağır qan itkisi yaşadığı bu neçə trombosit üçün dayaq olmağa imkan verir. Bədənin öz trombositləri olmadıqda, süni olanlar kömək etməyəcəkdir.

Süni trombositlərdə həqiqi canlı hüceyrələrin bütün funksiyaları olmadıqlarına baxmayaraq, təcili hallarda qanaxmanı müvəffəqiyyətlə dayandıra bilərlər.

Dəniz qurdlarından qan kimi görünür

Doğru zülallarla çox maraqlı şeylər edə bilərsiniz. Babesh-Boyai Universitetinin Rumıniyalı alimləri bəzi dəniz qurdlarının oksigeni daşımaq üçün istifadə etdiyi dəmir tərkibli protein hemeritrin əsasında süni qan əvəzedicisi yaratdılar. Rays Universitetindəki biokimyaçılar qrupu daha dərinə getdi və balina əzələlərindən zülal istifadə etməyə başladı. Məlum olub ki, balinaların insan qanından hemoglobinə bənzər əzələlərdə oksigen toplayan miyoglobin var. Əzələlərdə çox miqdarda oksigen təmin edən dərin dəniz heyvanları uzun müddət səthə yarana bilməzlər. Balina proteininin öyrənilməsinə əsaslanaraq süni qırmızı qan hüceyrələrində hemoglobin sintezinin səmərəliliyini artırmaq mümkün olacaqdır.

Bədənin immunitet sisteminin ayrılmaz hissəsi olan ağ qan hüceyrələri ilə işlər daha pisdir. Eyni qırmızı qan hüceyrələri, oksigen daşıyıcıları, süni analoqlarla əvəz edilə bilər - məsələn, Rusiyada yaradılan perfluoran. Lökositlər üçün kök hüceyrələrdən daha yaxşı bir şey icad edildi, ancaq yol boyunca hüceyrələrin yeni ev sahibinə qarşı aqressiv hərəkətləri ilə əlaqəli çox çətinliklər var idi.

Nanoblood

Hipotetik molekulyar nanotexnologiyanın və hipotetik tibbi nanorobotexnologiyanın potensial tibbi istifadəsinin ilk texniki araşdırmasının müəllifi Robert Freitas, "respirotsit" adlandırdığı süni qırmızı qan hüceyrəsi yaratmaq üçün ətraflı bir layihə hazırladı.

2002-ci ildə Freitas "Roboblood" (robot qan) adlı kitabında bioloji hüceyrələrin əvəzinə 500 trilyon nanorobot olacağı süni qan anlayışını təklif etdi. Freitas, qazlar, qlükoza, hormonlar mübadiləsi, tullantı hüceyrə komponentlərini çıxarmaq, sitoplazmanın bölünmə prosesini və s. Həyata keçirə bilən mürəkkəb çox seqmentli nanotexnoloji tibbi robot sistemi şəklində gələcək qanı təmsil edir.

Konsepsiya yarandığı zaman iş fantastik göründü, amma 15 ildən sonra, yəni indi, 2017-ci ildə, Yapon alimləri DNT tərəfindən idarə olunan biomolekulyar mikrorobotun yaradıldığını elan etdilər. Yapon tədqiqatçıları nanotexnologiyanın ən mürəkkəb problemlərindən birini həll etdilər - sintetik tək telli DNT-nin tətbiqi ilə cihazın hərəkəti üçün bir mexanizm təqdim etdilər.

2016-cı ildə İsveçrə alimləri Nature Communication jurnalında bir insanın daxilində əməliyyatlar apara biləcək bir nanorobotun prototipinin yaradılması haqqında bir araşdırma yayımladı. Dizaynda mühərriklər və ya sərt birləşmələr yoxdur və bədənin özü canlı toxumalara uyğun bir hidrojeldən hazırlanmışdır. Bu vəziyyətdə hərəkət, maqnit nanohissəcikləri və bir elektromaqnit sahəsi ilə əlaqədardır.

Bu araşdırmalara əsaslanan Freitas nikbin olaraq qalır: 20-30 il sonra insan qanının qlükoza və oksigen ilə təchiz edilmiş nanorobotlarla əvəzlənməsinin mümkün olacağına əmindir. Yapon alimləri artıq bədəndə qlükozadan elektrik enerjisini necə istehsal etməyi öyrəniblər.

Kök hüceyrə qanı

Sümük iliyindən əmələ gələn hematopoetik kök hüceyrələr hər növ qan hüceyrələrini əmələ gətirir

2008-ci ildə insan orqanlarından alınan pluripotent kök hüceyrələrdən (fərqli funksiyaları əldə edə bilən) qan hüceyrələrinin istehsalını qurmaq mümkün oldu. Kök hüceyrələrin qırmızı qan hüceyrələrinin ən yaxşı mənbəyi olduğunu sübut etdi.

2011-ci ildə Pierre və Marie Curie (Fransa) Universitetinin tədqiqatçıları laboratoriyada yetişən qırmızı qan hüceyrələrinin könüllülərinə ilk kiçik transfüzyonu həyata keçirdilər. Bu hüceyrələr normal qırmızı qan hüceyrələri kimi davranırdılar, onların təxminən 50% -i transfüzyondan 26 gün sonra yenə də qan içində dolaşırdı. Təcrübədə könüllülərə 10 milyard süni hüceyrə töküldü ki, bu da 2 mililitr qana bərabərdir.

Təcrübə uğurlu oldu, amma başqa bir problem ortaya çıxdı - bir hematopoetik kök hüceyrə yalnız 50 min qırmızı qan hüceyrəsi çıxara bildi və sonra öldü. Yeni kök hüceyrələrin alınması ucuz bir proses deyildir, buna görə bir litr süni qanın dəyəri çox yüksək oldu.

2017-ci ildə NHS Qan və Nəqli alimləri Bristol Universitetinin həmkarları ilə birlikdə hematopoetik kök hüceyrələri ilə təcrübələr apardılar. Məlum oldu ki, hüceyrənin nə qədər erkən olması, yenilənmə qabiliyyəti daha yüksəkdir - beləliklə, yalnız bir hematopoetik hüceyrə ilə bir siçan içində bütün qan əmələ gətirən toxumalar bərpa edilə bilər. Alimlər inkişafın ilk mərhələlərində süni qan istehsalı üçün kök hüceyrələrdən istifadə etməyi bacardılar ki, bu da nəhayət onu demək olar ki, məhdudiyyətsiz miqdarda istehsal etməyə imkan verdi.

Bu şəkildə yaradılan qırmızı qan hüceyrələri 2017-ci ilin sonunda insanlarda sınaqdan keçiriləcəkdir. Uyğun hüceyrələrdən davamlı qırmızı qan hüceyrələrinin əmələ gəlməsi süni qanın dəyərini azaldır, lakin gələcəyi klinik sınaqlar mərhələsindən keçməkdən asılıdır.

Və uğurlu klinik sınaqlardan sonra da heç kim adi donorları əvəz edə bilməz. Görünüşünün ilk illərində süni qan nadir bir qan növü olan insanlara, isti nöqtələrdə və dünyanın ən yoxsul ölkələrində kömək edəcəkdir.