Yaponiyalik olimlar ko'plab odamlarning hayotini saqlab qolishi mumkin bo'lgan kashfiyotni e'lon qilishdi. Bugungi kunda tibbiyot misli ko'rilmagan yuqori cho'qqilarni zabt etdi, ammo bemorlar hali ham kerakli organlarga yoki kerakli guruh qoniga ega emaslar. Ikkinchisi bilan, ehtimol yaqin orada hech qanday muammo bo'lmaydi: tadqiqotchilar mutlaqo hamma uchun qon quyish uchun mos bo'lgan sintetik qonni yaratishga muvaffaq bo'lishdi.

Bemorlarning qonlari qon quyishdan oldin tasdiqlanishi kerak, shuning uchun shoshilinch tibbiy xodimlar va boshqa tibbiyot xodimlariga qon aniqlanmaguncha quyilmaydi. Umumjahon qonning paydo bo'lishi protsedurani jabrlanuvchilarni kasalxonaga etkazishdan oldin ham amalga oshirishga imkon beradi - kelajakda bu jarohatlar bo'lsa omon qolish darajasini oshiradi.

Sinovlar quyonlarda allaqachon o'tkazilgan va natijalar, olimlarning fikriga ko'ra, juda hayajonli ko'rinadi: transfüzyon kerak bo'lgan o'nta hayvonlardan oltitasi omon qolgan. Hech qanday salbiy yon ta'siri kuzatilmadi. Bundan tashqari, bunday qon normal haroratda bir yildan ko'proq saqlanishi mumkin. Agar qo'shimcha sinovlar kashfiyotni tibbiyotga kiritishga imkon bersa, bu shifokorlar ishini engillashtiradi va ko'plab odamlarning hayotini saqlab qoladi.

Pandemiyani keltirib chiqargan rus olimlari rus biofizikasi tarixidagi dramatik sahifani eslashadi. Sovet davrida ishlab chiqarilishi sir bo'lib qolgan va uni yaratuvchilarining o'z joniga qasd qilishigacha bo'lgan fojealar bilan birga kelgan maxsus dori haqida gapirayapmiz. Nega ular koronavirus bilan bog'liq holda sun'iy qon o'rnini bosuvchi vosita haqida gaplashdilar? Balki hozir butun dunyoda qo'llanilayotgan davolash rejimi haqiqat emasdir?

Tajriba hayratda qoldiradigan narsa emas: tirik laboratoriya sichqonchasi suyuqlik ichiga joylashtirilgan, unda u nafas olishni davom ettiradi. Albatta, bu erda sir hayvonlarda emas, lekin bu suyuqlikdagi kislorod miqdorida. Perflorokarbonlar kislorodni yutish va undan keyin berish qobiliyati bilan ajralib turadi. Ushbu xususiyatdan foydalanib, olimlar kislorodli sun'iy emulsiyani yaratdilar. Perftoran.

Pushchinoning nazariy va eksperimental biofizika institutida yillar davomida olimlar jurnalistlar "ko'k qon" deb ataydigan narsani yaratdilar. Bu qizil qonning ba'zi funktsiyalarini bajarishi mumkin bo'lgan dori - masalan, to'yinganlik va kislorodni uzatish. Professor Beloyartsev boshchiligidagi bir guruh ishlab chiquvchilar davlat mukofotini porlaydilar, ammo kutilmaganda tadqiqotlar to'xtaydi. KGB Feliks Beloyartsevni qidirmoqda. 1985 yil dekabr oyida bosimga bardosh bera olmagan olim o'z uyida osib o'ldirildi.

Pushcha institutining o'sha paytdagi rahbari Geynrix Ivanitskiyning kabinetida Feliks Beloyartsevning portreti taniqli joyda edi. Baxtga qarshi, uning o'limi reklamaga qarshi noyob doriga aylandi. Yillar davomida barcha turdagi bo'limlar uning zararini isbotlashga harakat qilishdi.

Genri Ivanitskiy, Rossiya Fanlar akademiyasining Nazariy va eksperimental biofizika instituti ilmiy xodimi: ““ Bosh prokuror uni sichqonlarda saraton o'smalari bor yoki yo'qligini Ukrainada tadqiqotlar o'tkazish uchun yubordi. Xo'sh, biz ushbu perftoranning litr miqdorini yubordik. Men Romodanovga qo'ng'iroq qilib: "nima qilding?" U aytadi: Bilasizmi, Geynrix, bizda g'alati narsa bor - biz hamma narsani nazorat qilamiz va ular hayotini ular to'kkan.

Beloyartsev portreti ro'parasida, Perftoran uchun 1998 yilgi hukumat mukofotidan olingan fotosurat. Olimlar dori vositasini saqlab qolishga, izlanishlar olib borishga, ishlab chiqarishni yo'lga qo'yishga muvaffaq bo'lishdi, ammo uni saqlay olmadilar.

Sergey Vorobyovyillarda Rossiya Fanlar akademiyasining Nazariy va eksperimental biofizika instituti "Perftoran" NPF asoschisi va rahbari: "Biz ushbu ishlab chiqarishni kengaytirishga harakat qildik, ammo, afsuski, dori-darmon tijorat tashkilotlari tomonidan sotib olindi. U aslida suzish bo'yicha bordi. Taxminan besh yildan beri dori mavjud emas, afsuski, u dorixonalarda yo'q ».

Intervyu haqida so'rashganida, ushbu kompaniya rahbari undan boshqa yozmaslikni so'radi, garchi endi perfluoran haqida gaplashish vaqti kelgan bo'lsa kerak. Aprel oyida Xitoy va Italiya olimlari mustaqil tadqiqotlarni nashr etadilar. Umuman olganda, ular koronavirusning asosiy maqsadi o'pka emas, balki tanadagi kislorodni olib yuradigan eritrotsitlar ekanligini ta'kidlaydilar. Gipoksiyaning ta'siri shundan kelib chiqadi, shuning uchun shamollatish mashinalari har doim ham yordam bermaydi. Og'ir holatlarda kislorod shunchaki o'pkadan nariga o'tmaydi - transport yo'q. Va shuning uchun mualliflar davolash sifatida transfüzyon, ya'ni transfüzyon usulini o'rganishni taklif qilmoqdalar. Ammo keyin deyarli bir sensatsiya boshlanadi.

Aleksandr EdigerKlinik farmakolog: "Men ma'lumotni yuqoriga ko'tardim, va bilaman, sochimning qolgan qismi buklanib boshladi. O'pkalarni sun'iy ravishda shamollatish va ECMO - ekstrakorporeal membranani oksijenatsiyalash - bu nafas olishni qo'llab-quvvatlashni ham o'z ichiga oladi, ular qonni kislorodga soladi va qonni kislorod bilan to'yintiradi. Va bu erda siz qiyin, ko'p vaqt talab qiladigan va xavfli mashqlarsiz qonni kislorod bilan to'yintirishingiz mumkin. "

Pushkin instituti olimlari perfluoran ishlab chiqarish uchun kichik bir maydonni tejashga muvaffaq bo'lishdi - bu dori hali dunyoning hech bir mamlakati tomonidan yaratilmagan. Dori-darmonlarni ishlab chiqarish uchun jahon standartlariga muvofiq yirik investitsiyalar va sanoat ishlab chiqarishi holda, bozorga dori-darmon olib kelinmaydi, ammo hozirda bu zarur va nafaqat kislorodni etkazib berish qobiliyatiga ega, ishlab chiqaruvchilar ishonishadi.

Evgeniy Maevskiy, Rossiya Fanlar akademiyasining Nazariy va eksperimental biofizika instituti, Biologik tizimlar energetikasi laboratoriyasi boshlig'i: "Agar perfororan kiritilsa, u holda barcha florokarbonat chiqarilib, o'pka orqali chiqariladi. Ya'ni o'pkada barcha o'pka hujayralarining membranalarini barqarorlashtiradigan florokarbonatlar bilan eng katta aloqa mavjud. Siz tasavvur qila olasizmi? Bundan tashqari, ushbu kontakt yallig'lanishga qarshi ta'sirga ega! ”

Ammo perftoran bilan jahon farmatsevtika standartlari bo'yicha tadqiqotlar o'tkazilmagan. Bu skeptiklarning fikrlari.

Valeriy Subbotin, MKSC anesteziologiya va reanimatologiya markazi rahbari. Loginova: "Koronavirus qizil qon hujayralarini yuqtiradi, deb taxmin qilish, bu ham tasdiqlangan va rad etilgan nazariya. Virusning tushunarsiz ta'siri bo'lgan bemorlarda ta'sir etish mexanizmi tushunarsiz bo'lgan dorilarni qo'llash juda noaniq narsalarni keltirib chiqarishi mumkin. "

Ammo bu koronavirus bilan kurashish uchun preparatni tekshirish kerak emas degani emas, chunki hozirda o'nlab mavjud dorilar tekshirilmoqda, ayniqsa ular butun dunyo bo'ylab bunday tadqiqot natijalariga qiziqish bildirishganligi sababli.

Eng xavfsiz qon

Avvalambor, odamlar donorlarning yordamidan boshqasining etishmasligi uchun foydalanadilar. Donorning qoni ko'plab xavflarni keltirib chiqarishi mumkin. Ba'zida odamlar har qanday infektsiyaning tashuvchisi bo'lishiga shubha qilmaydilar. Tez tekshiruv qonni OITS, gepatit, sifilizni tekshiradi, ammo boshqa viruslar va infektsiyalarni donorning o'zi bilmasa, darhol aniqlab bo'lmaydi.

Himoya choralariga qaramay, turli xil viruslar ko'pincha qon bilan birga yuqadi. Masalan, gerpes, sitomegalovirus, papillomavirus. Gepatit ham ba'zan yuqadi, chunki testlar gepatitning mavjudligini qonga kirganidan bir necha oy o'tgach aniqlaydi.
Yangi qonni faqat 42 kun (taxminan) va bir necha soat sovutmasdan saqlash mumkin. AQSh statistik ma'lumotlariga ko'ra, qon yo'qotish tufayli bir kunda 46 ga yaqin odam nobud bo'ladi - va bu olimlar (nafaqat shtatlardagina) o'nlab yillar davomida munosib qon o'rnini bosuvchi vositani topishda ishlamoqda.

Sun'iy qon barcha muammolarni xalos qiladi. Sun'iy qon haqiqiydan yaxshiroq bo'lishi mumkin. Tasavvur qiling, u har qanday guruhdagi bemorlar uchun mos keladi, u odatdagi qonga qaraganda uzoqroq saqlanadi va yumshoqroq sharoitda tez va ko'p miqdorda tayyorlanadi. Bundan tashqari, sun'iy qonning narxi donorlarning qonidan ancha past bo'lishi mumkin.

Gemoglobin inqirozi

Sun'iy qon yaratish urinishlari qariyb 60 yildan beri davom etmoqda. Agar sovet jarrohi Vladimir Shamovning birinchi marta 1928 yilda o'tkazilgan qonni quyish bo'yicha tajribasini olsak, oddiy donorlardan emas, balki qon quyish yo'li deyarli 90 yil ekanligi ayon bo'ladi.

Kadavriy qon tarkibidagi fibrinogen oqsilning etishmasligi tufayli qon quyilmaydi, saqlash uchun stabilizator qo'shishni talab qilmaydi va uni har qanday qon guruhi bo'lgan bemorga quyish mumkin. Siz buni juda ko'p olishingiz mumkin - bitta murdani o'rtacha 2,9 litr qon tayyorlashga imkon beradi.

1930 yilda Sovet jarroh va olim Sergey Yudin birinchi marta to'satdan o'lgan odamlar uchun klinikada qon quyishdan foydalangan. Keyinchalik, to'plangan tajriba Ikkinchi Jahon urushi yillarida muvaffaqiyatli qo'llanildi, bu erda ko'pincha o'lganlarning qoni yarador askarlarning hayoti uchun yagona imkoniyatga aylandi.

Sintetik qon bilan bog'liq birinchi, nisbatan muvaffaqiyatli tajribalar o'tgan asrning 80-yillarida, olimlar organlarga kislorod etkazib berish muammosini hal qilishga uringanda boshlandi. Sun'iy hujayralar oqsil kislorodini olib yuradigan odamning tozalangan gemoglobinidan qilingan. Shu bilan birga, hujayradan tashqaridagi gemoglobin organlar bilan kam ta'sir o'tkazishi, to'qimalarga zarar etkazishi va vazokonstriksiyaga olib kelishi ma'lum bo'ldi. Birinchi qon o'rnini bosuvchilarning klinik sinovlari paytida ba'zi bemorlar insultga duchor bo'lishdi. Tajribalar shu bilan tugamadi, shunchaki qon o'rnini bosadigan gemoglobin molekulalari maxsus sintetik polimerning qoplamasini olishdi.

Qon. Faqat suv qo'shing

Himoyalangan molekulalar - bu suv quyib, har qanday joyda ishlatilishi mumkin bo'lgan kukunlardir. Sintetik hujayralar har qanday qon bilan ishlatilishi mumkin va uzoq vaqt xona haroratida saqlanadi. Biroq, ular og'ir qon yo'qotishida yordam bermaydilar va bemorni faqat donordan haqiqiy qon quyilguncha qo'llab-quvvatlaydilar.

Boshqa bir tadqiqotda gemoglobinning o'rniga perfluorokarbonlar ishlatilgan. Bu uglevodorodlardir, unda barcha vodorod atomlari ftor atomlari bilan almashtiriladi. Ular juda ko'p miqdordagi turli xil gazlarni, shu jumladan kislorodni eritishga qodir.

Ushbu idishlarda bir nechta perfororokarbonlardan tashkil topgan oq sun'iy qon Oksitsit mavjud

Fluosol-DA-20 perfluorokarbon asosidagi gemoglobin Yaponiyada ishlab chiqilgan va birinchi marta 1979 yil noyabr oyida AQShda sinovdan o'tgan. Birinchi bo'lib diniy sabablarga ko'ra qon quyishdan bosh tortgan bemorlar. 1989 yildan 1992 yilgacha Fluosolni 40 mingdan ortiq odam ishlatgan. Preparatni saqlashdagi qiyinchiliklar va uning yuqori narxlari tufayli uning mashhurligi pasayib, ishlab chiqarish to'xtatildi. 2014 yilda Oxitsit perfluorokarbonasi paydo bo'ldi, ammo noma'lum sabablarga ko'ra sinovlar to'xtatildi.

Shuningdek, mol gemoglobiniga asoslangan qon o'rnini bosuvchi vositani yaratishga harakat qilindi. Hemopure kislorod tashuvchisi xona haroratida 36 oy davomida barqaror edi va barcha qon guruhlariga mos keladi. Gemopure 2001 yil aprel oyida Janubiy Afrikada tijorat savdosi uchun tasdiqlangan. 2009 yilda Hemopure ishlab chiqaruvchisi Qo'shma Shtatlardagi odamlarda mahsulotni klinik sinovdan o'tkazishga ruxsat olmasdan bankrotlikka uchradi.

Taqlid qiluvchilarning qiyin yo'li

Gemoglobin molekulalariga polimer qoplamasini qo'llash sun'iy qonning narxini kamaytirmaydigan og'riqli jarayon. Bundan tashqari, gemoglobin muammoning faqat bir qismidir. Har bir hujayralar to'plami (qizil qon tanachalari, trombotsitlar va oq qon hujayralari) organizm uchun o'ziga xos ma'noga ega. Qonni almashtirish sohasidagi o'zgarishlar asosan qonning faqat bitta funktsiyasini ko'paytirishga qaratilgan: to'qimalarni kislorod bilan ta'minlash. Boshqacha qilib aytganda, kislorod tashuvchi eritrotsitlar tashqarisidagi hudud olimlar uchun xavfli bo'lmagan xavflar to'plami hisoblanadi.

Biofizik Mixail Panteleev sun'iy qon muammosiga bag'ishlangan maqolada aytib o'tganidek, so'nggi yillarda mayda qon ketishi bilan jarohatlarni tuzatish uchun javob beradigan trombotsitlarni taqlid qilish sohasida sezilarli yutuqlarga erishish mumkin. Olimlar liposoma yoki nanokapsulani yuzlab nanometr o'lchamiga olishadi va unga kerakli oqsillarni kiritishadi. Sun'iy trombotsitlar odamda qon yo'qotish bilan bog'liq bo'lgan bir nechta trombotsitlar uchun sizga yordam beradi. Ammo tananing o'z trombotsitlari bo'lmaganida, sun'iy bo'lganlar yordam bermaydi.

Sun'iy trombotsitlar haqiqiy tirik hujayralarning barcha funktsiyalariga ega emasligiga qaramasdan, ular favqulodda holatlarda qon ketishini muvaffaqiyatli to'xtata oladi.

Dengiz qurtlaridan qonga o'xshaydi

To'g'ri oqsillar yordamida siz juda ko'p qiziqarli narsalarni qilishingiz mumkin. Babesh-Boyay universitetining Ruminiyalik olimlari temir tarkibidagi protein gemeritrini asosida sun'iy qon o'rnini bosadigan vositani yaratdilar, bu dengiz kemiruvchilarining ba'zi turlari kislorodni tashishda foydalanadi. Rays universitetidagi biokimyogarlar jamoasi chuqurlashdi va kit mushaklaridagi oqsillardan foydalanishni boshladilar. Aniqlanishicha, kitlarda mushaklarda kislorod to'planib, inson qonidan gemoglobinga o'xshash miyoglobin bor. Mushaklardagi katta miqdordagi kislorodga ega bo'lgan dengizdagi hayvonlar uzoq vaqt davomida yuzaga chiqmasligi mumkin. Kit oqsilini o'rganish asosida sun'iy qizil qon hujayralarida gemoglobin sintezining samaradorligini oshirish mumkin bo'ladi.

Tanadagi immunitet tizimining ajralmas qismi bo'lgan oq qon hujayralari bilan bog'liq narsalar bundan ham yomonroq. Xuddi shu qizil qon tanachalarini, kislorod tashuvchilarni sun'iy analoglar bilan almashtirish mumkin - masalan, Rossiyada yaratilgan perfluoran. Leykotsitlar uchun ildiz hujayralaridan yaxshiroq narsa o'ylab topilmadi, ammo yo'l davomida hujayralarning yangi xostga qarshi tajovuzkor harakatlari bilan bog'liq juda ko'p qiyinchiliklar mavjud edi.

Nanob qon

Gipotetik molekulyar nanotexnologiya va gipotetik tibbiy nanorobotexnologiyadan tibbiy foydalanishning mumkin bo'lgan birinchi texnik tadqiqoti muallifi Robert Freitas sun'iy qizil qon tanachasini yaratish uchun batafsil loyihani ishlab chiqdi, uni "respirotsit" deb atadi.

2002 yilda Freitas o'zining "Roboblood" (robotli qon) nomli kitobida sun'iy qon kontseptsiyasini taklif qildi, unda biologik hujayralar o'rniga 500 trillion nanorobotlar bo'ladi. Freitalar kelajakdagi qonni gazlar, glyukoza, gormonlar almashish, chiqindi xujayralari tarkibiy qismlarini olib tashlash, sitoplazmaning bo'linishi va hokazolarni amalga oshirishga qodir murakkab ko'p segmentli nanotexnologik tibbiy robot tizimi ko'rinishida namoyon bo'ladi.

Kontseptsiya yaratilgan paytda ish ajoyib ko'rinishga ega edi, ammo 15 yildan keyin, ya'ni 2017 yilda, yapon olimlari DNK tomonidan boshqariladigan biomolekulyar mikrorobot yaratilishini e'lon qilishdi. Yaponiyalik tadqiqotchilar nanotexnologiyaning eng murakkab muammolaridan birini hal qilishdi - ular sintetik bitta torli DNK yordamida qurilmaning harakatlanish mexanizmini ta'minladilar.

2016 yilda Shveytsariya olimlari Nature Communication jurnalida odamning ichida operatsiyalarni amalga oshirishga qodir bo'lgan nanorobotning prototipini yaratish to'g'risida tadqiqot e'lon qildi. Dizaynda dvigatellar yoki qattiq bo'g'inlar yo'q va tananing o'zi tirik to'qimalarga mos keladigan gidrojeldan yasalgan. Bu holda harakat magnit nano-zarrachalar va elektromagnit maydon tufayli sodir bo'ladi.

Freitas, ushbu tadqiqotlar asosida, optimistik bo'lib qolmoqda: u 20-30 yil ichida inson qonini glyukoza va kislorod bilan ishlaydigan nanorobotlar bilan almashtirish mumkinligiga ishonadi. Yaponiyalik olimlar allaqachon organizmdagi glyukozadan elektr energiyasini qanday ishlab chiqarishni bilib olishdi.

Ildiz hujayrali qon

Suyak iligidan kelib chiqqan gemotopoetik ildiz hujayralari barcha turdagi qon hujayralarini keltirib chiqaradi

2008 yilda odam organlaridan olingan (turli funktsiyalarni olishga qodir) pluripotent ildiz hujayralaridan qon hujayralarini ishlab chiqarishni yo'lga qo'yish mumkin edi. Ildiz hujayralari qizil qon tanachalarining eng yaxshi manbalari ekanligi isbotlangan.

2011 yilda Per va Mari Kury universiteti tadqiqotchilari (Frantsiya) laboratoriyada o'sgan qizil qon tanachalarining ko'ngillilariga birinchi kichik transfüzyonni amalga oshirishdi. Bu hujayralar xuddi oddiy qizil qon hujayralari kabi harakat qilishdi, ularning 50% qon quyilganidan keyin 26 kun o'tgach qonda aylanib yurgan. Tajribada ko'ngillilarga 10 milliard sun'iy hujayralar quyildi, bu 2 millilitr qonga tengdir.

Tajriba muvaffaqiyatli o'tdi, ammo yana bir muammo paydo bo'ldi - bitta gematopoetik hujayrali hujayrada atigi 50 minggacha qizil qon tanachalari ishlab chiqarilishi mumkin edi va keyin vafot etdi. Yangi ildiz hujayralarini olish arzon jarayon emas, shuning uchun bir litr sun'iy qonning narxi juda yuqori bo'ldi.

2017 yilda NHS qon va transplantatsiyasi olimlari Bristol universiteti hamkasblari bilan birgalikda gematopoetik ildiz hujayralari bilan tajriba o'tkazishdi. Ma'lum bo'lishicha, hujayraning qanchalik tez tiklanishi, uning qayta tiklanish qobiliyati shunchalik yuqori bo'ladi - shuning uchun bittagina gematopoetik hujayrada sichqondagi barcha qon hosil qiluvchi to'qimalar tiklanishi mumkin. Olimlar rivojlanishning dastlabki bosqichlarida ildiz hujayralarini sun'iy qon ishlab chiqarish uchun ishlatishga muvaffaq bo'lishdi, natijada uni deyarli cheksiz miqdorda ishlab chiqarish imkoni paydo bo'ldi.

Shu tarzda yaratilgan qizil qon tanachalari 2017 yil oxirida odamlarda sinovdan o'tkaziladi. Muvofiq hujayralardan qizil qon tanachalarining uzluksiz vujudga kelishi sun'iy qonning narxini pasaytiradi, ammo uning kelajagi klinik tadqiqotlar bosqichidan o'tishga bog'liq.

Va muvaffaqiyatli klinik sinovlardan so'ng ham, hech kim oddiy donorlarning o'rnini bosa olmaydi. Sun'iy qon paydo bo'lishining birinchi yillarida noyob qon turiga ega odamlarga, issiq joylarda va dunyoning eng qashshoq mamlakatlarida yordam beradi.