Ін`єкційний полімер polystat зупиняє кровотечі

Статистика американських військових конфліктів останніх десятиліть показує, що значна частина безповоротних втрат припадає на солдатів, які померли на полі бою або по дорозі в госпіталь через неконтрольоване кровотечі.

Багатьох можна було врятувати, якби у військових були прості у використанні, швидкодіючі і ефективні засоби для зупинки крові.

У деяких випадках медики не можуть допомогти - турнікет не зупинить кровотеча з пробитою грудної клітини, а препарати крові, які можуть допомогти в таких випадках, вимагають особливих умов зберігання і не доступні на поле бою.

З огляду на гостру потребу в новому препараті, дослідники з Університету Вашингтона розробили ін`єкційний полімер PolySTAT, який сприяє утворенню тромбів. Після одноразової ін`єкції PolySTAT знаходить будь-які, в тому числі невидимі оку кровотечі, і негайно зупиняє їх.

Про інноваційному полімері вперше повідомлялося в журналі Science Translational Medicine. Експерти кажуть, що PolySTAT може стати цінним засобом не тільки для військових, але і для цивільних - в різних експедиціях, рятувальних місіях, а також для надання невідкладної допомоги у віддалених сільських районах.

Вчені заявили, що PolySTAT вже був успішно випробуваний на щурах, а клінічні випробування на людях будуть проведені в найближчі 5 років. В експериментах 100% тварин з фатальними пошкодженнями стегнової артерії виживали після введення PolySTAT. У групі контролю, якій вводили природний згортає протеїн, вижили тільки 20%.

«Більшість пацієнтів, які помирають в результаті кровотечі, вмирають швидко. Ось чому дуже важливо носити ефективний кровоспинний засіб в рюкзаку, щоб мати можливість застосувати його прямо на полі бою і прожити досить довго, щоб отримати кваліфіковану допомогу », - говорить доктор Натан Уайт (Nathan White), професор медицини невідкладних станів, один із співавторів винаходу .

Команда Університету Вашингтона взяла за зразок фактор згортання XIII - природний протеїн, який бере участь в процесі утворення тромбів. У нормі після пошкодження судини тромбоцити починають склеюватися і формують перший бар`єр. Потім особливий високомолекулярний білок, фібрин, під впливом фібріностабілізірующего фактора XIII і інших речовин зміцнює утворився тромб.

Якщо цей тромб не може витримати тиску крові, він розривається, а потерпілий може стекти кров`ю. Ін`єкційний полімер PolySTAT разом з фактором XIII зміцнює тромб, додаючи надійні ковалентні зв`язки між поліпептидними ланцюгами фібрин-агрегату.

«Це як зв`язати дві мотузки в одну - вона вийде набагато міцніше», - пояснює принцип співавтор дослідження Сьюзі Пан (Suzie Pun), професор біоінжінірінга Університету Вашингтона.

Але, на відміну від природних речовин, полімер PolySTAT більш захищений від ферментів, які розчиняють тромби. Дія цих ферментів в нормальних умовах корисно при загоєнні рани, але через них є ризик, що кровотеча відкриється знову. З PolySTAT таке не трапиться.

Справа в тому, що ферменти, які «розрізають» фібринові нитки, не можуть впливати на синтетичну молекулу PolySTAT, яка має дещо іншу структуру. Завдяки цьому потерпілий після ін`єкції даного препарату майже гарантовано може прожити кілька годин до евакуації і надання кваліфікованої допомоги.

«Ми вже перевіряли, наскільки міцними виходять нові тромби. Навіть при дуже серйозних ушкодженнях артерій своєчасне введення PolySTAT гарантувало 100% виживання », - ділиться результатами Леслі Чан (Leslie Chan) з університетської команди хіміків.

За словами доктора Уайт, синтетичний полімер PolySTAT за багатьма параметрами значно перевищує традиційні кровоспинні засоби. Доктор Уайт, який працює в травма-центрі Медичного центру Harborview (Сіетл), сподівається на швидку появу новинки в своєму арсеналі.

«Препарати на основі компонентів крові дуже дорогі, потребують дбайливого зберіганні, можуть бути джерелом інфекції. Крім того, з такими препаратами можливе попадання в організм сотень непотрібних протеїнів, що може мати небажані наслідки », - перераховує він недоліки нинішніх засобів.

В ході свого дослідження вчені продемонстрували, що полімер PolySTAT здатний працювати навіть тоді, коли рівень фібриногену в крові критично низький і деякі інші засоби перестають діяти.

Крім того, в PolySTAT міститься специфічний протеїн, який зв`язується з фібрином тільки в місці кровотечі. Він не з`єднується з попередником фібрину, що циркулює по організму. Це означає, що при використанні даного препарату немає ризику формування небезпечних тромбів, що призводять до інсульту або емболії.

Хоча початковий профіль безпеки PolySTAT виглядає багатообіцяюче, дослідники говорять, що потрібно дочекатися наступної стадії - випробувань на великих тварин. Вони також планують випробувати свій кошт для лікування гемофілії.