Nova molekula posnema antikoagulantni učinek krvosesnih organizmov

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

V članku, objavljenem v reviji Nature Communications, raziskovalci opisujejo sintetično molekulo, ki posnema učinke spojin v slini krvosesih bitij. Pomembno je, da je novo molekulo mogoče tudi hitro nevtralizirati, kar omogoči, da se strjevanje po zdravljenju nadaljuje, če je potrebno.

»Biologija in evolucija sta večkrat razvili zelo učinkovite antikoagulacijske strategije,« je povedal višji avtor dr. Bruce Sullenger, profesor na oddelkih za kirurgijo, celično biologijo, nevrokirurgijo ter farmakologijo in biologijo raka na šoli Duke University medicine. »To je idealen model.«

Sullenger in njegovi kolegi na Univerzi Duke in Univerzi v Pennsylvaniji, vključno z glavnim avtorjem Haixiang Yu, Ph.D., članom Sullengerjevega laboratorija, so začeli z ugotovitvijo, da so vsi organizmi, ki sesajo kri, razvili podoben sistem za zaviranje strjevanja krvi. Antikoagulant v njihovi slini uporablja dvofazni proces: veže se na površino določenih strjevalnih beljakovin v krvi gostitelja in prodre v jedro beljakovine, da med hranjenjem začasno inaktivira strjevanje.

Organizmi, ki sesajo kri, 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 dosežejo dvofazno antikoagulacijsko delovanje proti tem beljakovinam.

Naslednji izziv je bil razviti način, kako obrniti proces, ki je potreben za klinično uporabo, da se zagotovi, da ljudje ne krvavijo. S popolnim razumevanjem aktivacijskega mehanizma so raziskovalci lahko ustvarili protistrup, ki hitro obnovi koagulacijo.

»Verjamemo, da je ta pristop morda varnejši za bolnike in povzroča manj vnetij,« je dejal Yu.

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

»To je del moje nove strasti – izboljšanje nadzora strjevanja krvi za pomoč pacientom ob upoštevanju podnebja,« je dejal Sullenger. "Zdravniška skupnost se začenja zavedati, da je tu velik problem in da moramo najti alternative uporabi živali za izdelavo zdravil."