Биоинженерам под руководством специалистов из Гарвардского университета удалось создать искусственную селезенку, которая помогает бороться с сепсисом и очищает кровь от патогенов. Этот подход может полностью изменить существующие методы терапии сепсиса. С результатами можно ознакомиться в Nature Medicine.
Сепсис или заражение крови – серьезная проблема для медицины. Ежегодно из-за сепсиса умирает около 8 миллионов людей во всем мире. Поразительный факт: сепсис вызывает больше смертей, чем такие серьезные заболевания, как рак предстательной железы, рак молочной железы и ВИЧ-инфекция вместе взятые. Примерно 30 процентов пациентов отделений интенсивной терапии с сепсисом умирают. Для таких критических больных, счет идет не на дни, а на часы.
Дренаж для патогенов
"Искусственная биоселезенка" работает как система для диализа. Прибор имеет небольшие размеры, а важнейшим его рабочим элементом являются крошечные магнитные нано-шарики (их диаметр составляет всего 128 нанометров). Эти шарики покрыты белком - генетически-модифицированной версией манноза-связывающего лектина (MBL). Именно этот белок умеет распознавать патогены и связывать их. Инфицированная кровь проходит сквозь слой магнитных нано-шариков с белком, которые и собирают в ней вирусы, бактерии и грибы. Затем нано-шарики с патогенами прилипают к магниту, встроенному в прибор. Получается, что патогены остаются внутри "искусственной селезенки", а очищенная кровь поступает в организм пациента.
- Наша биоселезенка не уничтожает патогены. Она лишь распознает их и захватывает, – объяснил один из авторов работы Майк Супер.
"Скорая помощь"
Исследования показали, что прибор может определять 90 процентов всех патогенов в образце крови человека. Скорость, с которой работает "искусственная селезенка", также внушительна – она пропускает через себя от половины до одного литра крови в час.
По словам ученых, этого вполне достаточно, поскольку после такой очистки иммунная система человека способна справиться с оставшимся грузом.
- Нас поразил потенциал этого прибора, который позволяет помогать пациентам без предварительного определения инфекции, что занимает много времени. Также для такого подхода к терапии сепсиса не существует такой проблемы, как устойчивость бактерий к антибиотикам, - скзаал ведущий автор исследования профессор Дон Ингбер.
Работает в 90 случаях из 100
Действие прибора ученые протестировали на крысах, которые были заражены кишечной палочкой, золотистым стафилококком и другими бактериями и вирусами, которые характерны для сепсиса. Примерно за пять часов работы искусственной селезенки кровь была очищена от 90 процентов всех патогенов. При этом, 90 процентов животных, у которых кровь была очищена таким способом, выжили, а вот в контрольной группе, где лечение не проводилось, выжили лишь 14 процентов.
- Мы очень надеемся в ближайшее время приступить к испытаниям этого прибора на большем количестве животных, а потом и перейти к первой фазе клинических испытаний на людях, - пояснили ученые.