5 (100%) 1 vote

Biośledziona z Harvardu

Naukowcy z Instytutu Wyss Uniwersytetu Harvarda skonstruowali urządzenie inspirowane sledzionaśledzioną ludzką, które zdolne jest do szybkiego usuwania organizmów patogennych praz toksyn z krwi pacjentów. Wszyscy liczą na to, że pewnego dnia to urządzenie można będzie wykorzystywać w ratowaniu pacjentów, którzy zapadają na sepsę – stan często doprowadzający do śmierci pacjenta. Sepsa jest spowodowana zbyt intensywną odpowiedzią układu immunologicznego na infekcję. Odpowiedź ta powoduje liczne rekcje w całym organizmie w tym stan zapalny oraz krzepnięcie krwi. Nawet interwencja medyczna, w niektórych przypadkach, jest nieskuteczna i kończy się niepowodzeniem. Lekarze leczą pacjentów cierpiących na sepsę stosując antybiotyki, jednak w więcej niż 50% przypadków czynnik powodujący ten stan nie jest identyfikowany, najczęściej ze względu na ograniczenia czasowe.

W takich wypadkach stosuje się najczęściej antybiotyki o szeroki spektrum działania. Niestety często terapia taka okazuje się nieskuteczna, a dodatkowo stosowanie tego typu leków o szerokim działaniu, powoduje skutki uboczne w postaci wzrostu oporności na antybiotyki wśród mikroorganizmów. Naukowcy z Instytuty Wyss w celu zwiększenia szans pacjentów na przeżycie wymyślili właśnie tą maszynę, która może zewnętrznie filtrować krew pozbawiając ją zarówno mikroorganizmów jak i toksyn, które te mikroorganizmy produkują i uwalniają do krwi. Dodatkowo metoda ta nie wymaga wcześniejszej identyfikacji drobnoustroju chorobotwórczego. Jest to więc w pewnym sensie biośledziona – maszyna ta przechwytuje patogeny oraz toksyny dzięki magnetycznym nanoczasteczkom pokrytym zmodyfikowanym białkiem ludzkim MBL – lektyną łączącą mannozę (ang. Mannose binding lactose). MBL odgrywa bardzo ważną rolę w układzie immunologicznym ponieważ rozpoznaje oraz przyczepia się do różnych czynników infekujących organizm i pozwala na rozpoznanie cząsteczek obcych od cząsteczek własnych organizmu.

Gdy krew przepływa przez kanały urządzenia magnetyczne kulki wyłapują wszystkie obce cząsteczki i powodują ich usunięcie z krwi. Tak przefiltrowany płyn ustrojowy powraca do ciała pacjenta, podobnie jak dzieje się to w czasie dializ.
Grupa naukowców z Instytutu Wyss testowała swoje urządzenie wielokrotnie, a wyniki opublikowano w Nature Medicine. Na początku użyto ludzkiej krwi zanieczyszczonej różnymi patogenami. Biośledziona usunęła ponad 90% patogenów z krwi w trakcie filtrowania. Jedno takie urządzenie może przefiltrować maksymalnie 1 l krwi na godzinę, jednak, aby zwiększyć wydajność tego procesu można jednocześnie wykorzystać kilka urządzeń do filtrowania.

Następnie naukowcy przetestowali cały mechanizm na szczurach z krwią zainfekowaną dwoma gatunkami bakterii, które związane są z sepsą występującą u ludzi – E. coli oraz S. aureus. Znów zaobserwowano wysoką wydajność oczyszczania – usunięte zostało 90% mikroorganizmów z krwi szczurów. Po 5 godzinach od całej operacji zaobserwowano, że 89% szczurów z tych, których krew oczyszczono nadal żyło, natomiast w grupie kontrolnej po tym czasie przeżyło ich tyko 14%.
W końcu naukowcy wprowadzili do krwi szczurów bakteryjną toksynę, która powoduje szok endotoksyczny u ludzi. Zaobserwowano, że biośledziona zdecydowanie pozytywnie wpływa na przeżycie szczurów w ciągu 5 godzin od oczyszczania przy jej pomocy krwi zwierząt (86% szczurów z grupy kontrolnej zdechło podczas, gdy z grupy po oczyszczaniu krwi tylko 11%)

Naukowcy ufają, że tego typu urządzenie może być również użyteczne w przypadku leczenia chorób wirusowych takich jak HIV czy Ebola – póki co jednak nie przeprowadzono badań w tym kierunku. Następnym krokiem w badaniach biowątroby będzie sprawdzenie jej skuteczności na większych zwierzętach.

Kategorie: Inne