Новости медицины и здравоохранения!

Создание искусственной крови — одна из самых амбициозных задач, над которой учёные работают уже десятки лет. Вариантов масса, но полноценного заменителя пока не существует. Однако каждый новый проект в данной области даёт робкую надежду на то, что универсальное решение когда-нибудь будет найдено.

Профессор Брюс Списс (Bruce Spiess) — директор Центра реанимационного инжиниринга университета штата Вирджиния (Virginia Commonwealth University Reanimation Engineering Shock Center — VCURES) — держит в руках пластиковый пакет с белой непрозрачной жидкостью. Он мечтает о том, что эта жидкость — очередная разновидность искусственной крови — будет официально одобрена к применению, и он сможет спасать с её помощью сотни людей. Пока же возглавляемый Брюсом центр проверяет действие этой жидкости на добровольцах.

Например, на 20-летней Бесс-Лин (Bess-Lyn), которая несколько месяцев назад упала с велосипеда на большой скорости и врезалась головой в бетонную стену.

Строго говоря, добровольцем она не была. Когда медики боролись за её жизнь, девушка была без сознания. Ведь в момент аварии шлема на ней не было, и сильный удар повредил мозг молодой женщины. Так что отказавшие на крутом склоне тормоза привели Бесс-Лин в госпиталь. Но — обо всём по порядку.

VCURES приютил под своей крышей 50 учёных, инженеров и докторов, которые сосредоточились на разработке новых технологий и методов оказания помощи пациентам с травматическими ранами, вроде повреждений головного или спинного мозга, а также больным, перенесшим сердечный приступ, да и во многих других критических случаях.

Анестезиолог Списс продвигает идею, что традиционное переливание крови во многих случаях приносит больше вреда, чем пользы, и полагает, что медицине необходимо на новом уровне вернуться к давней идее искусственных заменителей крови.

Тут сразу вспоминаются перфторуглеродные соединения, способные переносить в несколько раз больше кислорода, чем натуральная кровь. Подбирая композиции из ряда таких веществ (плюс вспомогательных, типа стабилизаторов эмульсии), учёные давно и с воодушевлением составляют искусственную кровь.

Правда, первые опыты, проведённые в 1980-х в ряде стран, показали, что на роль полного заменителя крови такие составы непригодны. Они великолепно снабжают ткани кислородом, но кровь-то выполняет куда большее число функций. Это перенос гормонов, клеток иммунной системы, и так далее. Пациенты, получившие перфторуглеродные заменители, слишком часто выказывали ухудшение состояния, в сравнении с "контрольными" больными, которым просто переливали донорскую кровь.

Потому-то медики несколько разочаровались в перфторуглеродах, сделав упор в их применении не на замену крови, и даже не столько на переливание (в случае сильной кровопотери), а на некие терапии ряда заболеваний, требующие интенсивного насыщения тканей кислородом.

Таких препаратов можно вспомнить несколько. Это давний японский Fluosol-DA и только проходящий испытания американский Oxygent. Тут же нельзя не упомянуть и знаменитый Перфторан, созданный советскими учёными в 1980-х годах, но официально допущенный к медицинскому применению в России лишь в 1996-м (вот ещё материал о нём).

Так и вышло, что поначалу, обрадовавшись выдающимся газотранспортным "талантам" перфторуглеродов, от этих веществ ожидали слишком многого. А нужно было просто разумно подойти к выбору целей их применения.

Профессор Списс, наверное, знает о преимуществах и недостатках этих соединений едва ли не лучше всех: он изучает заменители крови 20 лет, проведя за это время множество опытов на животных и с добровольцами, с применением практически всех созданных в мире искусственных заменителей крови, как на основе перфтроуглеродов, так и на основе гемоглобина.

В результате Списс всё же сделал выбор в пользу перфторуглеродов и теперь испытывает и продвигает новый состав, который под названием Oxycyte производит компания Synthetic Blood International. Вопрос лишь в том, когда и где данный препарат сможет раскрыть весь свой потенциал.

Списса особенно интересуют травмы мозга, из-за которых гибнет много людей, как в автокатастрофах, так и на войне. Или не гибнет, но остаётся инвалидами, потерявшими память, зрение…

Профессор отмечает, что Oxycyte не просто доставляет больше кислорода в ткани, чем донорская кровь. Куда важнее его способность вообще доставлять хоть какой-нибудь кислород в те участки, куда не могут пробраться эритроциты. Ведь частицы эмульсии препарата в десятки раз меньше красных кровяных клеток.

Представьте, что в результате удара в мозге были повреждены некоторые сосуды и пережаты мельчайшие капилляры. В таких местах эритроциты со своим ценным грузом (гемоглобином, несущим кислород) не могут "пролезть" дальше, а эмульсия из микрочастиц перфторуглеродных соединений свободно достигает цели — травмированного участка, который иначе может погибнуть.

Побочные эффекты? Они, как показали испытания, возможны: от опухолей до похожего на грипп эффекта. А ещё есть риск "передозировки" кислорода, вредной для организма в целом. Ведь при приёме этого препарата определённое время пациенту следует дышать воздухом с повышенной концентрацией этого живительного газа. Но Брюс полагает, что ни один из побочных эффектов не может перевесить факт спасения человеческой жизни.

Не менее критична интенсивная поставка кислорода тканям сразу после повреждения позвоночника. Опыты на животных показали, что для человека сохранение жизни хотя бы 5-10% нейронов в травмированной области может означать разницу между тем, останется ли он прикованным к инвалидному креслу или будет ходить, пусть и с тросточкой.

Но вернёмся к травматическим повреждениям мозга, которые так волнуют мистера Списса. Тут нужно отметить, что смертность в таких случаях высока: примерно каждый третий пострадавший умирает, даже если он побывал в реанимационном отделении или на операционном столе. А при испытаниях Oxycyte, прошедших нынешним летом, выжили 7 таких пациентов из 8, поступивших в центр VCURES. Причём они сравнительно быстро шли на поправку.

Недавно была выписана домой и неудачливая велосипедистка Бесс-Лин. Она много времени пролежала в коме, но, как считают в медицинском центре, не погибла именно благодаря переливанию экспериментального препарата (с согласия матери пациентки). Теперь же Бесс-Лин поднялась на ноги и выздоравливает, причём парализованная было сторона тела вновь обрела полную подвижность.

Как вы видите на снимках, Oxycyte внешне похож на молоко. Стало быть, про Бесс-Лин можно смело сказать: "У неё кровь с молоком!".

Антивещество совсем недавно было всего лишь захватывающей выдумкой фантастов. Однако прошло некоторое время, и физики научились создавать античастицы в лабораторных условиях. А теперь ещё выяснилось, что антиматерию запросто можно использовать даже на практике, например — при лечении рака.

Проект ACE (Antiproton Cell Experiment, буквально "антипротонный клеточный эксперимент") — первое исследование в области воздействия антипротонов на живую ткань. Он организован Европейской организацией по ядерным исследованиям (CERN) в 2003 году. В этом предприятии принимают участие специалисты из десяти научно-исследовательских организаций Дании, Канады, Швейцарии, США, Голландии, Черногории и Сербии.

По словам Майкла Доузера (Michael Doser), одного из участников исследования, предварительные итоги работы говорят о том, что учёным удалось сделать важный шаг на пути создания нового метода лечения рака.

В настоящее время в онкологической практике наряду с прочими методами лечения опухолей используются и различные ионизирующие излучения. Суть метода заключается в том, что частицы сильнее всего поглощаются на определённой глубине, которую подбирают так, чтобы она совпадала с расстоянием до опухоли.

Некоторые варианты такой терапии связаны с использованием пучков ускоренных нейтронов. Эти частицы успешно разрушают опухоль, но при этом наносят вред здоровым тканям.

Учёные высказали предположение, что для данной терапии следует использовать не протоны, а антипротоны. Эффективности последних, в частности, и посвящён проект ACE.



Антипротоны по отношению к протонам являются античастицами. Они наблюдаются в космических лучах, а в 1955 году их научились создавать на ускорителях. Особенность антипротона в том, что при столкновении с протоном происходит взаимное уничтожение частиц.

В ходе экспериментов исследователи сравнили влияние протонных и антипротонных пучков на живую ткань. В качестве таковой учёные использовали живые клетки хомяка, взвешенные в желатине. Исследователи пропускали поток частиц сквозь трубку с этим материалом, а затем подсчитывали, сколько клеток умирало на её длине.

В итоге оказалось, что одинаковое количество действующих частиц приводило к разным результатам. Это выражается в том, что при использовании антипротонов на дальнем конце трубки повреждённых клеток оказалось в 3,75 раза больше, чем при использовании нейтронов. Важно то, что в остальной части трубки эффект был практически одинаковым.

Михаэль Хольцшайтер (Michael Holzscheiter), организатор ACE, прокомментировал эти результаты так: "Чтобы получить одинаковое число разрушенных клеток, антипротонов требуется в четыре раза меньше, чем протонов. Благодаря этому можно существенно сократить повреждения на пути пучка в ткани. Из-за превосходной способности антипротонов сохранять здоровые ткани, но разрушать ткани в определённой области, использование пучков этих частиц может оказаться особенно ценным при лечении раковых опухолей".



Работа с антипротонами продолжается. Сейчас исследователи проводят опыты по воздействию на клетки, находящиеся на относительно большой глубине (до 15 сантиметров).

В ближайшее время участники проекта ACE совместно с коллегами из немецкого Общества по изучению тяжёлых ионов (Gesellschaft für Schwerionenforschung) планируют сравнить эффективность антипротонных пучков с пучками ионов углерода (которые также используются в онкологии).

Судя по всему, дальнейшие испытания подтвердят эффективность антипротонов. Однако даже если это окажется так, применять их в клинической практике, по оценкам специалистов, можно будет не ранее чем через десять лет.

Опытный образец робототехнического жакета REALIVE для восстановления пациентов, у которых после удара оказалась парализованной одна из рук, разработали две принадлежащие Matsushita японские компании: Panasonic и Activelink.

Главные элементы устройства — датчики и искусственные пневматические мускулы из резины, которыми "управляет" компрессор, закачивающий в них сжатый воздух.

Когда пациент шевелит здоровой рукой, датчики фиксируют это движение и посылают сигналы резиновым мускулам, которые обёрнуты вокруг бездействующей руки. Затем искусственные мускулы повторяют движение здоровой конечности.

Система REALIVE не способна полностью вернуть парализованную руку в строй, но благодаря повторам движений пациент сможет вспомнить, как действовала его рука, и восстановить утраченные навыки.

Клинические испытания новинки на пяти пациентах, как ожидается, завершатся в марте 2007 года, а продажи должны начаться в 2010-м. На первых порах поставки будут осуществляться только в лечебные учреждения, однако в долгосрочной перспективе Panasonic планирует выпустить версию REALIVE для домашнего использования.

На сегодняшний день стоимость жакета составляет примерно 2 миллиона иен (около $17 тысяч), но при массовом производстве цена должна снизиться в 4 раза.

Между тем серийное производство других, более сложных кибернетических костюмов уже начинается.

Учёные продолжают пересматривать отношение к той части ДНК, которую нередко именуют "мусорной". Например, профессор Эдвард Рубин (Edward Rubin) из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory — LBNL) обнаружил, что такие участки (составляющие до 90% всей последовательности) имеют определённый "смысл", сыгравший огромную роль в человеческой эволюции.

Исследователи изучили 110549 нуклеотидных последовательностей, сохранившихся в ДНК в процессе эволюции. С помощью статистических методов Рубин с коллегами нашёл среди них 992 таких, которые претерпели изменения, причем не случайным образом, а в ходе естественного отбора.

Затем учёные провели сравнение этих последовательностей с генами из баз данных Gene Ontology и Entrez Gene. Целью было сделать предположение о том, какими функциями могла бы обладать последовательность.

Среди этих последовательностей учёные нашли 69 таких, которые очень похожи на гены, ответственные за контакт нейронов между собой. Поэтому коллектив исследователей уверен в том, что эти благодаря этим "кускам" человек приобрёл многие познавательные навыки.

Как пояснил Эдвард Рубин, контакт нейронов играет основную роль при обучении, в процессах, связанных с памятью, письмом и прочими.

К примеру, как рассказал профессор, одна из последовательностей напоминает ген CNTN4, который вовлечён в развитие вербальной и невербальной коммуникации, а ещё одна — ген CHL1, отвечающий за познавательные процессы.

Профессор Аджит Варки (Ajit Varki) из университета Калифорнии в Сан-Диего (University of California, San Diego) сказал, что исследование выглядит "интересным и правдоподобным". Однако он предупредил о том, что результатами этой работы следует пользоваться с осторожностью, так как использованные в ней базы данных дают лишь общее представление о функциях генов, но не говорят, какой конкретно деятельностью занят каждый из них.