Наночастицы, ускоряющие свертывание крови, могут спасать жизни

При тяжелых травмах, будь то на поле боя или на шоссе, спасение жизни часто зависит от максимально быстрой остановки кровотечения. Существует много методов контроля внешнего кровотечения, но на данный момент только хирургическое вмешательство может остановить внутреннюю кровопотерю из-за повреждения органов. Исследователи разработали наночастицы, которые скапливаются в месте травмы в организме, помогая формировать сгустки крови, и проверили их в пробирках и in vivo.

"Когда у вас неконтролируемое внутреннее кровотечение — вот тогда эти частицы могут реально изменить ситуацию", — говорит Эрин Б. Лавик, Sc.D. "По сравнению с травмами, которые не лечили наночастицами, мы можем сократить время кровотечения вдвое и уменьшить общую кровопотерю".

Травмы остаются главной причиной смерти детей и молодых взрослых, и у врачей мало вариантов лечения внутренних кровотечений. Чтобы решить эту проблему, команда Лавик создала наночастицу, которая действует как мост, связываясь с активированными тромбоцитами и помогая им объединяться в сгустки. Для этого наночастица покрыта молекулой, которая прилипает к гликопротеину, находящемуся только на активированных тромбоцитах.

Первоначальные исследования на грызунах показали, что наночастицы, введенные внутривенно, помогали предотвратить смерть от кровопотери из-за травм мозга и позвоночника. Однако оставался ключевой вопрос безопасности для человека.

В качестве шага к оценке безопасности для людей они протестировали иммунный ответ на частицы в крови свиньи. Если лечение вызывает иммунный ответ, это указывает на защитную реакцию организма и вероятность побочных эффектов. Частицы вызвали активацию системы комплемента — ключевого индикатора иммунного ответа.

Исследователи создали серию частиц с разными зарядами, чтобы найти те, которые не вызывают такой иммунной реакции. Лучшими оказались частицы с нейтральным зарядом. Однако у нейтральных наночастиц была своя проблема: без отталкивающих зарядовых взаимодействий они склонны к агрегации еще до инъекции. Чтобы решить это, ученые изменили раствор для хранения, добавив скользкий полимер, предотвращающий слипание частиц.

Лавик также разработала наночастицы, стабильные при более высоких температурах — до 50 °C (122 °F). Это позволит хранить их в горячей машине скорой помощи или на жарком поле боя.

В будущих исследованиях команда проверит, активируют ли новые частицы комплемент в человеческой крови, и оценит другие критические параметры безопасности, например, риск неспецифичного свертывания, которое может привести к инсульту. Лавик надеется, что полезный клинический продукт может быть разработан в ближайшие 5–10 лет.