Nanosolution ferma il sanguinamento

Un team di ricercatori del MIT e dell'Università di Hong Kong ha sviluppato un liquido biodegradabile che può fermare rapidamente l'emorragia.

Composto da peptidi, il liquido si autoassembla in un gel protettivo in nanofibre quando applicato su una ferita. Rutledge Ellis-Behnke , ricercatore nel dipartimento di cervello e scienze cognitive del MIT e Kwok-Fai So, presidente del dipartimento di anatomia dell'Università di Hong Kong, hanno scoperto la capacità del liquido di fermare l'emorragia mentre lo sperimentavano come matrice per la ricrescita delle cellule cerebrali nei criceti.

I ricercatori hanno quindi condotto una serie di esperimenti su vari mammiferi, inclusi roditori e maiali, applicando l'agente liquido trasparente a cervello, pelle, fegato, midollo spinale e arteria femorale per testare la sua capacità di fermare il sanguinamento e sigillare le ferite.

Ha funzionato ogni volta, ha detto Ellis-Behnke. Hanno scoperto che fermava l'emorragia in meno di 15 secondi e funzionava anche su animali a cui erano stati somministrati farmaci per fluidificare il sangue.

La ferita deve essere ancora ricucita dopo la procedura; ma a differenza di altri agenti progettati per fermare l'emorragia, non deve essere rimosso dal sito della ferita.

Secondo i ricercatori, l'unico sottoprodotto del liquido sono gli amminoacidi: elementi costitutivi dei tessuti che possono essere utilizzati per riparare effettivamente il sito della lesione. Inoltre non è tossico, non provoca risposta immunitaria nel paziente e può essere utilizzato in un ambiente umido, secondo Ellis-Behnke . Un documento che illustra i risultati è disponibile online e sarà pubblicato nel numero di dicembre di Nanomedicina .

Ellis-Behnke crede che i primi soccorritori, diciamo, su un campo di battaglia o in un incidente stradale, salveranno più vite con la nanosoluzione. Eppure l'applicazione più significativa potrebbe essere in chirurgia, dice, specialmente sul fegato e sul cervello.

In effetti, circa la metà del tempo durante qualsiasi operazione viene spesa per una sorta di controllo dell'emorragia, afferma Ellis-Behnke. Di conseguenza, un simile liquido potrebbe cambiare radicalmente il ritmo dell'operazione.

Ram Chuttani, direttore dell'endoscopia e capo della gastroenterologia interventistica presso il Beth Israel Deaconess Medical Center di Boston e assistente professore di medicina presso la Harvard Medical School, ha familiarità con la loro ricerca. Dove vedo enormi applicazioni è nei pazienti che presentano sanguinamento gastrointestinale, dice. [In questo momento] non esiste un agente ideale per gestire endoscopicamente il sanguinamento gastrointestinale.

Tecnologicamente, questa sarebbe una delle cose più facili da usare per noi, aggiunge Chuttani. È un agente eccitante, un agente molto eccitante... che è ancora abbastanza lontano. Sarei sicuramente uno dei primi ad adottare.

I ricercatori non hanno ancora capito come funziona la nanosoluzione per fermare l'emorragia, oltre a ciò non coagula il sangue. Forse sta creando un cerotto su scala nanometrica e ricucendo i materiali insieme, dice Ellis-Behnke, aggiungendo che questa è solo una speculazione. Gli studi clinici sugli esseri umani sono tra almeno tre anni di distanza, dice.

La ricerca è stata finanziata dal Deshpande Center for Technological Innovation del MIT, dal Technology Transfer Seed Fund dell'Università di Hong Kong e dal Research Grant Council di Hong Kong.

L'esercito degli Stati Uniti utilizza già diversi agenti per fermare l'emorragia, compresi quelli prodotti da Z-Medica e HemCon. Z-Medica di Wallingford, CT, utilizza agenti a base di zeolite nei suoi prodotti versabili, chiamati QuikClot, e vetro bioattivo. HemCon di Tigard, OR, utilizza una sostanza organica chiamata chitosano nelle sue bende.

Sia QuikClot che il vetro bioattivo, un materiale a base di silice e calcio, sono porosi e quindi funzionano come una spugna per assorbire il sangue e aderire al tessuto intorno al sito della ferita.

Il chitosano nelle bende di HemCon si lega ai tessuti e sigilla le ferite. (Il chitosano si trova nei gusci dei gamberetti, ma test approfonditi hanno dimostrato che le persone con allergie ai crostacei non soffrono di reazioni allergiche al chitosano, secondo il presidente e CEO di HemCon, John Morgan.) HemCon prevede di vendere una versione consumer del suo prodotto il prossimo anno .

Entrambi [i prodotti Z-Medica e Hem-Con] hanno salvato vite nelle mie mani, afferma il capitano Peter Rhee, un chirurgo traumatologico militare con sede presso il Los Angeles County Medical Center, che ha supervisionato il primo studio utilizzando agenti versabili per fermare l'emorragia sugli animali.

La soluzione liquida realizzata dai ricercatori del MIT e dell'Università di Hong Kong potrebbe però offrire diversi vantaggi. Uno è la velocità. Negli studi, il nanoliquido impiegava solo pochi secondi per funzionare, mentre i prodotti concorrenti impiegavano circa due minuti. Il nanoliquido può essere utilizzato anche su una ferita di qualsiasi forma, a differenza delle bende quadrate di HemCon, che non si adattano a tagli dalla forma strana. E la soluzione su scala nanometrica non deve essere rimossa dal paziente, a differenza del vetro bioattivo di Z-Medica, che non può rimanere indefinitamente nel sito della ferita.

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