«Штучна селезінка» захистить від зараження крові

Опис пристрою опублікований в журналі Nature Medicine.

Сепсис (що іноді називається зараженням крові) - потенційний загрожуючий життю стан, що викликається надмірною імунною відповіддю на збудника інфекції, що призводить до системної запальної реакції, мультиорганної дисфункції, септичного шоку і смерті. Як правило, оскільки виявлення конкретного патогена, що викликав септичну реакцію, займає надто багато часу, в якості методу терапії застосовуються антибіотики широкого спектру дії, що знижує ефективність лікування і веде до розвитку антибіотикостійкості бактерій.

У пошуках вирішення цієї проблеми група під керівництвом клітинного біолога і біоінженера Доналда Інгбера узяла за зразок селезінку - орган, що діє, у тому числі, як фільтр, який очищує кров від різних сторонніх агентів. У створеному ученими екстракорпоральному пристрої використовуються магнітні кульки нанорозміру, покриті модифікованою версією маноза-зв'язуючого лектину (MBL), - білку, що грає найважливішу роль в системі природженого імунітету людини. MBL розпізнає і зв'язує молекули моносахариду манози на поверхні більш ніж 90 видів патогенних мікроорганізмів (бактерій, вірусів, грибів) і продуктів їх життєдіяльності. Саме ендотоксини, що виділяються ними в кров, запускають реакцію надмірної імунної відповіді, що призводить до септичного шоку.

За аналогією з процедурою діалізу, кров пацієнта поступає в «штучну селезінку» - пристрій розміром не більше колоди карт, де проходить через шар покритих MBL магнітних кульок, що «збирають» практично усі присутні в ній патогени і ендотоксини. Потім за допомогою магніта кров звільняється від кульок і у вже очищеному стані повертається в організм пацієнта.

Тестування пристрою на щурах, інфікованих бактеріями E.coli або Staphylococcus aureus, продемонструвало його високу ефективність - впродовж години «штучна селезінка» видалила більше 90% бактерій і продуктів їх життєдіяльності з крові тварин. Через п'ять годин після зараження 89% щурів, чия кров була профільтрована через пристрій, залишилося в живих, в порівнянні лише з 14% тих, хто був позбавлений подібної терапії. При цьому фільтрація дозволила понизити рівень запальної реакції в легенях та інших органах, що захистило тварин від сепсису.

Ефективність «штучної селезінки» була також перевірена на людській крові - через пристрій «прогнали» близько 5 літрів, що складає приблизний обсяг крові, циркулюючої в організмі дорослої людини. Кров була заражена сумішшю бактерій, грибів і ендотоксинів і прокачувалася через пристрій зі швидкістю близько літра на годину. Впродовж 5 годин «штучна селезінка» практично повністю очистила кров від патогенів. Такий рівень ефективності роботи пристрою, вважають учені, цілком достатній для контролю над інфекцією - те, що не прибере «штучна селезінка», «доб'ють» антибіотики і сама імунна система. Дослідники також зазначають, що принцип дії пристрою дозволяє використати його в терапії таких серйозних вірусних захворювань, як, наприклад, ВІЛ і лихоманка Ебола, при яких виживання залежить від якісного зниження рівня вірусного навантаження в крові.

Нині учені проводять випробування «штучної селезінки» на свинях, механізми розвитку сепсису у яких схожі на людські. Експерти чекають початку клінічних випробувань пристрою в найближчі два роки, повідомляє ДеПо з посиланням на medportal.ru.

Раніше ДеПо розповів, як очистити печінку вдома.