Nova molekula posnema antikoagulacijsko delovanje organizmov, ki sesajo kri

Narava je klopom, komarjem in pijavkam dala hiter način za preprečevanje strjevanja krvi, da lahko iz gostitelja črpajo hrano. Zdaj je ključ do te metode izkoristila ekipa raziskovalcev z Univerze Duke kot potencialni antikoagulant, ki bi ga lahko uporabili kot alternativo heparinu med angioplastiko, dializo, operacijami in drugimi postopki.

V članku, objavljenem v reviji Nature Communications, raziskovalci opisujejo sintetično molekulo, ki posnema učinke spojin v slini krvosesnih bitij. Pomembno je, da je novo molekulo mogoče tudi hitro nevtralizirati, kar omogoča nadaljevanje strjevanja, če je to potrebno po zdravljenju.

»Biologija in evolucija sta večkrat razvili zelo učinkovito strategijo antikoagulacije,« je dejal višji avtor Bruce Sullenger, doktor znanosti, profesor na oddelkih za kirurgijo, celično biologijo, nevrokirurgijo ter farmakologijo in biologijo raka na Medicinski fakulteti Univerze Duke. »To je popoln model.«

Sullenger in njegovi kolegi na Univerzi Duke in Univerzi v Pensilvaniji, vključno z glavnim avtorjem Haixiangom Yujem, doktorjem znanosti, članom Sullengerjevega laboratorija, so začeli z opažanjem, da so vsi krvosesni organizmi razvili podoben sistem za zaviranje strjevanja krvi. Antikoagulant v njihovi slini uporablja dvofazni proces: veže se na površino specifičnih beljakovin za strjevanje krvi v krvi gostitelja in nato prodre v jedro beljakovine, da začasno deaktivira strjevanje krvi, medtem ko se hranijo.

Krvosesajoči organizmi ciljajo na različne beljakovine med več kot dvema ducatoma molekul, ki sodelujejo pri strjevanju krvi, vendar se je raziskovalna skupina osredotočila na razvoj molekul, ki ciljajo na trombin in faktor Xa v človeški krvi, s čimer so dosegli dvofazno antikoagulantno delovanje proti tem beljakovinam.

Naslednji izziv je bil razviti način za obrnitev procesa, kar je nujno za klinično uporabo, da se zagotovi, da ljudje ne krvavijo. Z v celoti razumevanjem aktivacijskega mehanizma so raziskovalci lahko ustvarili protistrup, ki hitro obrne strjevanje.

"Menimo, da je ta pristop morda varnejši za bolnike in povzroča manj vnetja," je dejal Yu.

Druga prednost je, da gre za sintetično molekulo, za razliko od trenutnega kliničnega standarda zadnjih 100 let, heparina. Heparin se pridobiva iz prašičjih čreves, kar zahteva ogromno kmetijsko infrastrukturo, ki ustvarja onesnaževanje in toplogredne pline.

»To je del moje nove strasti – izboljšanje nadzora strjevanja krvi za pomoč pacientom, hkrati pa upoštevanje podnebnih sprememb,« je dejal Sullenger. »Medicinska skupnost se začenja zavedati, da je tukaj velik problem in da moramo najti alternative uporabi živali za izdelavo zdravil.«