211service.com
I sintetici fermano l'emorragia
È stato dimostrato che le nanoparticelle progettate per imitare la capacità di coagulazione delle piastrine del sangue riducono rapidamente il sanguinamento nei roditori con arterie recise. Le particelle sintetiche, che si attaccano alle piastrine del corpo, bloccano il sanguinamento in modo più efficace di un farmaco coagulante attualmente utilizzato per arginare la perdita di sangue incontrollata. Stiamo aiutando a formare il coagulo, dice Erin Lavik , un bioingegnere della Case Western University di Cleveland, che ha guidato la ricerca.
Coaguli lusinghieri: Una sezione trasversale del coagulo è vista qui dopo una lesione all'arteria femorale. Le cellule muscolari sono mostrate in blu; le nanoparticelle progettate per legarsi alle piastrine per migliorare la coagulazione del sangue sono mostrate in verde.
In caso di successo in ulteriori test, i ricercatori sperano che le nanoparticelle possano un giorno essere iniettate subito dopo una lesione traumatica dai paramedici o sul campo di battaglia. I primi test di sicurezza sono promettenti, ma lo sviluppo di trattamenti di coagulazione del sangue sicuri è stata una sfida. C'è un equilibrio tra i due bordi della spada: sanguinare troppo e coagulare troppo, dice Mortimer Poncz , un medico della University of Pennsylvania Medical School, a Filadelfia, che non è stato coinvolto nella ricerca. Non vuoi smettere di sanguinare alla gamba ma morire di infarto o avere un ictus.
Il sanguinamento incontrollato è una delle principali cause di morte per trauma. I metodi esistenti per arginare la perdita di sangue sono in gran parte limitati al trattamento di ferite aperte o all'uso in sala operatoria. Nessuno si è dimostrato efficace nel tamponare l'emorragia interna prima dell'arrivo in ospedale.
Dopo una lesione traumatica, il corpo lancia la propria cascata di coagulazione attivando le piastrine. Queste cellule del sangue a forma di disco si trasformano in cellule appuntite e appiccicose che aderiscono l'una all'altra e alle molecole nel sito della lesione, formando un coagulo di sangue. I medici possono già migliorare il processo di coagulazione con farmaci o materiali che incorporano molecole nella cascata della coagulazione. Uno di questi farmaci è NovoSeven, una proteina sintetica derivata da un gene umano. Ma questo farmaco è enormemente costoso, costa dai 10.000 ai 30.000 dollari, e alcuni chirurghi traumatologici mettono in dubbio la sua efficacia.
I tentativi di imitare le piastrine stesse finora non hanno avuto successo. Gli scienziati hanno progettato globuli rossi e proteine specifiche del sangue per legarsi alle piastrine, ma quelle particelle possono accumularsi nei letti capillari, aumentando il potenziale di [pericolosi coaguli di sangue], afferma Lavik.
Lavik e il suo collaboratore James Bertram, uno studente laureato a Yale, hanno ora sviluppato una nanoparticella abbastanza piccola da fluire liberamente attraverso i capillari. Ha anche una viscosità specifica delle piastrine. La particella è circa un terzo delle dimensioni di una normale piastrina.
Ogni particella ha un nucleo polimerico rivestito con glicole polietilenico (PEG), una molecola idrosolubile che impedisce loro di attaccarsi l'uno all'altro o ai vasi sanguigni. Le molecole di PEG sono anche sormontate da una sequenza peptidica che si lega alle piastrine attivate. Le persone avevano precedentemente dimostrato che le piastrine attivate si legano a [questa sequenza], quindi abbiamo ottimizzato la chimica per esporre la molecola, presentandole alle piastrine attivate, dice Lavik, che è stato riconosciuto da Revisione della tecnologia come giovane innovatore TR35 nel 2003.
Quando vengono iniettate nel flusso sanguigno di ratti con un'incisione nell'arteria femorale, la grande arteria nei muscoli della coscia, le nanoparticelle si legano alle piastrine attivate nel sito della lesione. Il trattamento ha dimezzato il tempo di sanguinamento nei ratti da circa quattro minuti a due, dimostrandosi più efficace di NovoSeven. La ricerca è stata pubblicata questa settimana sulla rivista Scienza Medicina traslazionale .
Lavik dice che i due trattamenti potrebbero rivelarsi complementari. NovoSeven, dice, lavora per aiutare a costruire la rete di maglie di fibrina che è fondamentale nella costruzione del coagulo. Forse le piastrine sintetiche potrebbero aiutare a iniziare a costruire il coagulo e il farmaco potrebbe aiutare a stabilizzarlo.
Sembra che abbia il potenziale per essere utile per controllare l'emorragia sul campo di battaglia, dice John Weisel , un biologo della Penn Medical School, che non era coinvolto nella ricerca.
I primi studi suggeriscono che le nanoparticelle sono sicure, un problema importante per i trattamenti che migliorano la coagulazione del sangue. Studiando le versioni delle nanoparticelle con etichetta fluorescente, i ricercatori hanno scoperto che le particelle vengono facilmente eliminate dal corpo. E le particelle non si accumulano nei tessuti non danneggiati, come i polmoni oi reni, per formare pericolosi coaguli. A dosi molto elevate, una concentrazione quasi troppo densa per muoversi attraverso la siringa, dice Lavik, le particelle hanno innescato problemi di respirazione in alcuni animali. Ma una dose così elevata non è necessaria per generare benefici sulla coagulazione del sangue, afferma.
Tuttavia, sono necessari test approfonditi prima che le particelle possano essere utilizzate negli esseri umani. Le prime ricerche sembrano molto promettenti, ma il sistema umano è diverso da quello di un topo, afferma Rutledge Ellis-Behnke, ricercatore del MIT. Bisogna fare attenzione che questi non rivestono l'interno dei polmoni e riducano la quantità di trasferimento di ossigeno nei globuli rossi.
I ricercatori hanno in programma di testare le particelle in animali più grandi, che si avvicinano maggiormente al sistema circolatorio umano, nonché in diversi tipi di lesioni, come quelle che imitano le lesioni da esplosione che sono particolarmente comuni tra le truppe in Iraq e in Afghanistan.