До 60% летальных исходов среди пациентов в России приходится на инфаркт и инсульт — два наиболее опасных тромботических состояния, связанных с закупоркой сосудов.

Ученые Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) вместе с Санкт-Петербургской городской Мариинской больницей разработали магнитоуправляемый препарат для лечения тромбоза на основе магнетитовой матрицы с заключенным внутрь тромболитическим ферментом. Об этом сообщает научно-популярный портал «Чердак» со ссылкой на пресс-службу ИТМО.

Раствор наночастиц препарата, сфокусированный в месте образования тромба с помощью магнитного поля, может расщеплять сгустки крови до 4 тысяч раз эффективнее, чем существующие аналоги. Исследование ученых опубликовано в журнале Scientific Reports.

«Ученые создали материал, благодаря которому доставка фермента для расщепления тромба станет направленной и безопасной для организма, что позволит снизить дозу лекарства в десятки раз и избежать множества побочных эффектов», — говорится в пресс-релизе.

Что такое тромболитики?
источник: phototass2.cdnvideo.ru
Действие разработанной тромболитической системы на сосудистый тромб, экстрагированный во время операции.

До 60% летальных исходов среди пациентов в нашей стране приходится на инфаркт и инсульт — два наиболее опасных тромботических состояния, связанных с закупоркой сосудов. Одна из главных задач экстренной помощи при подобных состояниях — эффективно провести тромболизис, то есть быстро растворить тромб. Однако, в России только 2% пациентов, привезенных в стационар, удается эффективно провести эту процедуру, что связано с ограниченным промежутком времени на расщепление тромба — 3-4,5 часа после его образования. По истечении этого времени ткани без притока крови окончательно погибают.

Кроме того, современные тромболитики — вводимые внутривенно белки для растворения тромбов — не имеют направленного действия и мгновенно распределяются по всей кровеносной системе, вызывая иммунную реакцию организма. Поэтому сейчас такие препараты вводят в ударных дозах в расчете, что хоть малая их часть успеет попасть к тромбу.

«Сейчас мы бьем из пушки по воробьям, — рассказал Иван Дуданов, член-корреспондент РАН, руководитель регионального сердечно-сосудистого центра СПб ГБУЗ „Городская Мариинская больница“. — Растворяя маленький тромб, который закупорил сосуд диаметром всего 1-2 миллиметра, тромболитик негативно воздействует на всю сеть кровеносных сосудов человека. Поэтому мы решили разработать способ локальной доставки препарата, позволяющий многократно снизить дозу фермента при условии, что весь лечебный эффект придется только на тромб».

Новое лекарство
источник: phototass3.cdnvideo.ru
Схематичное изображение наночастицы тромболитического средства. Фермент, окруженный магнетитовым каркасом.

Новый материал состоит из магнетитовой пористой основы и заключенного в нее белка — урокиназы, широко используемой в медицине в качестве тромболитика. Из такого композита можно получать стабильные инъекционные растворы, наноразмерные частицы которых легко локализовать магнитным полем в месте образования тромба. Новый материал должен быть безопасен для человека, поскольку состоит исключительно из компонентов, для которых уже есть разрешение на внутривенное введение.

«Мы готовили тромболитический коллоид и испытывали его действие на искусственных сгустках крови, полученных из плазмы и крови человека, а также на человеческих тромбах, экстрагированных в процессе операции. Полученные результаты могут позволить нам в скором времени опробовать новую тромболитическую систему на живых существах. Сейчас мы как раз находимся на этапе согласования доклинических исследований с Министерством образования и науки», — сообщил руководитель Международной лаборатории растворной химии передовых материалов и технологий ИТМО Владимир Виноградов.

Профилактика тромбоза

Новые материалы, по словам ученых, подходят не только для лечения тромбоза, но и для его профилактики: композит можно использовать для покрытия искусственных сосудов, чтобы предупредить их закупорку. Кроме того, белок внутри композита способен очень долго выполнять свои функции: магнетитовый каркас защищает его от различных дезактивирующих веществ, циркулирующих в крови. Поэтому в перспективе новый препарат можно будет в малых дозах вводить внутрь для терапевтического очищения сосудов еще до образования тромбов.

«Обычно при разработке подобных материалов для достижения пролонгированного эффекта белок помещают в полимерную матрицу, из которой он постепенно высвобождается, и через некоторое время препарат превращается в пустышку, — рассказал Андрей Дроздов, первый автор работы и сотрудник международной лаборатории растворной химии передовых материалов и технологий ИТМО. — Мы же экспериментально показали, что фермент в композите не теряет свои терапевтические свойства даже при многократном использовании и работает очень долго. По скорости растворения тромба новый композит также превосходит незащищенные ферменты более чем в 4 тысячи раз».