Sentetik trombositler yaralanmada kanamayı hızla durdurdu

Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl iki milyondan fazla trombosit (kan pulcukları) ünitesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bununla birlikte, doğal trombositler her zaman bulunabilir veya taşınabilir değildir, yüksek kontaminasyon riskine sahiptir ve 5 ila 7 günlük sınırlı bir raf ömrü vardır. Bu durum son yıllarda araştırmacıları sentetik alternatifler yönünde çalışmalara teşvik etti.

Bir kan pıhtısı. Kırmızı alanlar trombositleri taklit eden prokoagülan nanopartiküller ve yeşil alanlar fibrin proteini. [Case Western Rezerv Üniversitesi]

KEMİRGENLERDE GÜVENLİ VE ETKİLİ OLDU

Sentetik trombositler, travmatik yaralanmalardan kaynaklanan kan kaybını azaltmak için pıhtıları hızla stabilize ederek hayat kurtarmaya yardımcı olabilir. Yeni bir çaba ile, kan pıhtılarını stabilize etmek ve kanamayı yaralanmaya duyarlı bir şekilde durdurmaya yardımcı olmak için doğal bir ağ görevi gören bir protein ağı oluşturmaya yardımcı olan trombositleri taklit eden prokoagülan nanoparçacıkları (PPN'ler) tasarlandı. Kemirgenlerde yapılan çalışmalar, PPN'lerin hayvan kanama modellerinde hemostatik etkinlik sağladığını gösterdi. Klinik deneylerde güvenli ve etkili olduğu kanıtlanırsa, teknoloji, bilim insanlarının sentetik trombosit vekillerini geliştirmek ve optimize etmek için ilerlemelerini destekleyecektir.

Bu çalışma Science Translational Medicine'de, "Kan pulcuklarını taklit eden prokoagülan nanopartiküller, hayvan kanama modellerinde hemostazı artırır" başlığıyla yayımlandı.

Case Western Reserve biyomedikal mühendisliği profesörü olan Anirban Sen Gupta, “Bu çalışmanın yapay trombosit teknolojisinde gerçekten kritik bir ilerleme olduğuna” dikkat çekerek travmatik bir yaralanmadan kaynaklanan kanamayı azaltmak için bir tıkaç oluşturabildiklerini, aynı zamanda tıkacı sabitleyen ve pıhtıyı daha da stabilize eden bir protein ağı olan fibrini biçimlendirmeye yardımcı olduklarını vurguladı.

Sen Gupta ve araştırma ekibi, son on yıldır yapay trombosit sistemlerinde araştırmalara öncülük ediyor. Araştırma ekibi hemostaz (kanamayı durdurma), tromboliz (zararlı kan pıhtılarını eritme) ve kan hücrelerine özgü çok sayıda patoloji ile giden ltihaplanma/yangı gibi terapötik teknolojiler üzerinde çalışıyor

Araştırmacıalr PPN'lerin, doğal trombositler önemli ölçüde tükendiğinde bile, hayvan modellerinde pıhtının daha hızlı oluşmasına ve kanamayı durdurmasına yardımcı olduğunu bildirdiler. Bu umut verici sonuçlar, bu yeni nanoparçacık tasarımının, Sen Gupta ve araştırma ekibinin son on yılda geliştirmek için çalıştığı yapay trombosit teknolojilerinin performansını daha da artırabileceğini gösteriyor.

İKİ İŞLEVİ TAKLİT EDİYOR

Sen Gupta, araştırma ekibinin ilk nesil tasarımının doğal trombositlerin iki işlevini taklit ettiğini kanıtladığını belirtti. Birincisi, trombositlerin bir kanama yaralanmasını algılamasına ve ardından yapışmasına yardımcı olan bir tür "homing/yuvalanma" mekanizması. İkincisi, trombositlerin kanamayı durduran bir bariyer olarak istiflenmesi gibi bir tıkaç oluşturmak için birbirlerinin üzerine yığılma yeteneği.

İNSAN PLAZMASINDA DENENDİ

Araştırma ekibi PPN'leri ilk once insan plazmasını kullanarak in vitro test ettiler. Bunu yaparak, plazminle tetiklenen fosfatidilserin maruziyetini ve sonuçta ortaya çıkan pıhtılaşma faktörlerinin PPN yüzeyinde birleşmesini gösterdiler. Ek olarak, PPN yüzeyinde açığa çıkan bu fosfatidilserinin "trombositleri tükenmiş insan plazmasında trombin oluşumunu ve fibrin oluşumunu iyileştirebileceğini gösterdiler. PPN'ler ayrıca fibrinolitik bir ortamda fibrin stabilitesini ve pıhtı sağlamlığını iyileştirdi.

Bir fare trombositopeni modelinde, PPN'ler kan kaybını trombositlere benzer şekilde azalttı. Ve kemirgen travmatik kanama modellerinde, PPN'ler kanamayı önemli ölçüde azalttı ve sağkalımı iyileştirdi.

Sonuçlar, doğal trombosit transfüzyon ürünleri sınırlı olduğunda PPN'lerin kanamayı durdurmak için uygun bir trombosit vekili olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Özgün içerik: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abb8975