что такое искусственная кровь
Что такое искусственная кровь
1. Что такое донорство крови?
Донорство крови — это добровольная сдача крови и ее компонентов для медицинских целей. Само слово происходит от латинского «donare» – дарить.
2. Зачем мне сдавать свою кровь?
На данный момент в России существует острая нехватка донорской крови и ее компонентов. Донорская кровь крайне необходима больным гемофилией, онкологическими заболеваниями, а также после серьезных аварий и катастроф. Согласно данным статистики каждый третий житель Земли хотя бы один раз нуждался в переливании крови.
3. А почему в случае нехватки крови не использовать искусственные заменители?
Несмотря на многочисленные плюсы искусственной крови, такие как отсутствие возможности заражения вирусной инфекцией, полная совместимость с различными группами крови при переливании, легкость хранения, все они перекрываются двумя значительными минусами: высокая токсичность и дороговизна производства. Эти факторы не позволяют внедрить искусственные препараты крови в массовое производство и именно поэтому так ценна донорская цельная кровь и ее различные компоненты.
4. Что такое группа крови?
Запись группы крови чаще всего выглядит так – II группа крови резус-положительная – A(I)Rh+. По частоте распространения различных групп крови по системе AB0 первое место занимается II группа крови (А), затем идет I группа (0), следом III группа (В) и самая редкая IV группа крови (AB).
5. Получается, что самая нужная кровь – IV группы?
Так считают многие, ведь она самая редкая, это логично, но это не так. Востребованными являются все группы крови, но первое место занимает все же II группа. В связи с тем, что людей с этой группой больше всего, то и вероятность того, что им понадобится переливание, также высока.
6. Я хочу сдать кровь, но у меня рабочий день. Что делать?
Сама процедура сдачи цельной крови занимает около 15 минут, поэтому можно попробовать отпроситься у начальства на некоторое время в начале дня. Также в случае прохождения процедуры донации всем донорам выдается справка на оплачиваемые выходные в день донации и на следующий день, воспользоваться которыми можно по желанию.
7. Где можно сдать кровь?
Существует специальная федеральная Служба Крови, на сайте которой указаны все центры переливания крови, например в Центре крови им. О. К. Гаврилова или в НМИЦ Гематологии. Последний, к слову, был открыт в 1926 году и является первым в мире НИИ, занимающимся проблемами заболеваний крови и вопросами ее переливания.
8. Как сдать кровь?
В данный момент большинство центров переливания работают по предварительной регистрации (за исключением экстренных случаев при ЧС). Поэтому Вам необходимо найти удобный по расположению центр трансфузиологии и позвонить в регистратуру или при наличии электронной регистрации записаться можно прямо на сайте. Перед назначенным днем донации необходимо соблюдать достаточно строгую диету: не употреблять острое, жареное, копченое, соленое, а также бананы, орехи, яйца и молочную продукцию. Нельзя употреблять алкоголь за 48 часов и курить в день донации, принимать различные анальгетики за 72 часа до процедуры. Также многие думают, что кровь сдавать нужно натощак, НО ЭТОГО ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ! В день донации на завтрак лучше всего выпить сладкий чай с печеньем, скушать кашу на воде и яблоко.
9. Какие могут быть противопоказания для донации?
Существует деление на временный отвод от сдачи крови и постоянный, так называемое абсолютное противопоказание. К последним относятся вирусные заболевания: вирусные гепатиты, ВИЧ/СПИД, сифилис, генерализованный псориаз, отсутствие слуха и речи, слепота, злокачественные образования.
Временными противопоказаниями к донации могут быть нанесение татуировок и пирсинга, заболевание ОРВИ и различные хирургические вмешательства, такие как удаление зубов.
10. Какие существуют рекомендации после сдачи крови?
Главное не делать резких движений! Ваш организм испытывает стресс, вы можете ощущать головокружение и слабость. После донации лучше всего полежать минут 10-15 с приподнятыми ногами, чтобы увеличить приток крови в верхнюю часть тела. Наложенную на место забора крови повязку лучше всего не снимать 3-4 часа, так у Вас с меньшей вероятностью образуется синяк. Избегайте тяжелых физических нагрузок и занятий спортом. В ближайшие несколько дней пейте много жидкости, не меньше 2 литров в день. От алкоголя стоит отказаться на ближайшие пару дней. Не курите 2-3 часа после донации.
11. Как часто можно сдавать кровь?
Минимальное время между донациями – 60 дней, то есть кровь сдавать можно раз в два месяца, но есть и ограничения: для женщин – 4 раза в год, для мужчин – 5 раз. В случае сдачи компонентов крови, интервал между донациями снижается до 14 дней для плазмы и тромбоцитов, но не более 20 плазмодач и не более 10 тромбоцитаферезов.
12. Какое количество крови нужно сдать чтобы хватило всем нуждающимся?
Считается что для нормального обеспечения кровью и ее компонентами всех больных необходимо не менее 40 доноров на 1000 человек.
Для популяризации донорства используются различные методы социально поддержки. Например денежные выплаты за донации или присвоение звания «Почетный донор России», которое дает множество льгот за безвозмездные сдачи крови и ее компонентов.
Также для привлечения внимания к донорству на Всемирной ассамблее в Женеве был учрежден Всемирный день донорства – 14 июня.
Именно в этот день родился лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине Карл Ландштейнер за открытие групп крови у человека.
Тайна искусственной крови. За что в СССР убили изобретателя перфторана и способен ли этот препарат спасти от коронавируса
Это изобретение называли последней трагедией советской науки. Препарат перфторан, который журналисты окрестили «голубой кровью», спас не одну жизнь. Всего пары флаконов было достаточно, чтобы поднять на ноги умирающего. Но ничего хорошего своему создателю Феликсу Белоярцеву перфторан не принёс. Он заплатил за него жизнью.
Коллаж © LIFE. Фото © ТАСС / Акимов Николай, © Команда 29
Наперегонки с миром
В 1970-х годах перед советскими учёными остро встал вопрос создания искусственной крови. Донорская кровь не хранилась долго, участились случаи заражения через неё гепатитом, а в США появилась новая болезнь — СПИД.
Перед миром стояли новые вызовы: в случае техногенных катастроф, землетрясений или ядерного конфликта выживание раненых зависело от запасов донорской крови. В этих условиях создание её заменителя становилось чрезвычайно важной задачей, решить которую раньше соперников — США и Японии — было делом чести. За рубежом искусственную кровь пытались сделать на основе перфторированных углеродов, которые могли с лёгкостью переносить большое количество кислорода, то есть выполняли основную функцию крови. Но у американских и японских исследователей наступил кризис. Все подопытные животные погибали от закупорки сосудов. В СССР за разработку принялась группа учёных из города Пущина под руководством профессора Феликса Белоярцева, которому в те годы пророчили блестящее будущее.
Фото © Getty Images / Fox Photos / Hulton Archive / Getty Images
Белоярцев был потомственным врачом, медициной был увлечён с юности, ещё студентом начал ассистировать отцу-хирургу. После окончания Астраханского медицинского института работал сельским врачом, потом ушёл в науку. В 1975 году в возрасте 34 лет защитил докторскую степень по анестезиологии. Работая в НМИЦ ССХ имени А.Н. Бакулева, стал первым, кто в СССР для спасения жизни пациента применил метод оксигенации — обогащения крови кислородом вне лёгких — и занимался проблемами «жидкостного» дыхания, когда вместо воздуха человек дышит жидким перфторуглеродом.
Белоярцев стал настоящим фанатом исследований. Работал круглосуточно, то и дело ездил в Москву — то выбивал необходимое оборудование, то на собственные деньги и деньги коллег покупал его и вёз обратно в Пущино. Работал не один, с командой исследователей, среди которых были биофизик Сергей Воробьёв и биохимик Евгений Маевский.
Уже в 1982 году на съезде биофизиков он заявил, что препарат есть. Приезжавшие в Пущино коллеги могли видеть живого кролика, кровь которого была заменена на перфторан, а по двору института гуляла собака, 70% крови которой было заменено перфтораном; через полгода она родила здоровых щенков.
Туалетная ингаляция и коктейли из крови. Крупнейшие ошибки людей в борьбе с чумой, испанкой и Эболой
Ещё до получения разрешения на клинические испытания перфторан был опробован на человеке. Случилось это из-за трагедии: в Москве на глазах у прохожих троллейбус сбил пятилетнюю девочку Аню Гришину. Ребёнка доставили в Филатовскую больницу, но девочка была обречена — множественные переломы, огромная потеря крови. К тому же врачи по ошибке перелили ей донорскую кровь другой группы, что осложнило ситуацию.
И тогда врачи во главе с замминистра здравоохранения СССР профессором Исаковым вспомнили о перфторане. Белоярцева вызвали в Москву, попросили привезти лекарство. Уже после второго флакона состояние девочки стабилизировалось, она выжила. А Белоярцев после множества удачных экспериментов над животными получил разрешение на исследование перфторана на людях.
Флаконы с препаратом поступили в госпиталь Бурденко, Военно-медицинскую академию имени Кирова, НМИЦ хирургии имени А.В. Вишневского и Институт трансплантологии. Было спасено около двухсот тяжело раненных солдат из Афганистана. Кроме этого, выяснилось, что с помощью перфторана можно проводить операции на «сухом» сердце, долго сохранять донорские органы, лечить анемию, болезни лёгких, инфекционные поражения.
Белоярцева погубила зависть? Почему же русским удалось создать действующий препарат?
Фото © Hulton Archive / Getty Image
Позже выяснилось, что за рубежом из перфторуглеродов (ПФУ) делали эмульсию, но её частицы были слишком велики и не могли проникать в капилляры. Белоярцев же сделал ставку на самый малый размер частиц эмульсии. Размер эритроцита составляет семь микрон, а размер частицы ПФУ в перфторане был равен 0,1 микрона. При кровопотере кровеносные сосуды спадались. И только крохотные частицы перфторана могли в них проникать. За крохотным ручейком перфторана, который нёс в травмированные ткани живительный кислород, в сосуды начинала проникать и кровь самого пациента. Человек выздоравливал.
Сам перфторан быстро выводился из организма через лёгкие — просто испарялся с дыханием.
По данным журнала «Химия и химики» (№ 1 за 2009 год), для приготовления особой эмульсии требовалась и особая аппаратура. Её делал по частному заказу Белоярцева один умелец из Черноголовки, брал дорого и только наличными. С этого-то и начались проблемы Феликса Белоярцева. Впрочем, не только с этого.
От древнеримской чумы до свиного гриппа: 10 самых страшных пандемий в истории человечества
В 1985 году коллектив Белоярцева был выдвинут на соискание Государственной премии СССР. Согласно условиям выдвижения, в коллективе должно было быть не более 12 человек, а лауреатами могли стать только трое. Поэтому на лауреатство были выдвинуты основные создатели лекарства: Феликс Белоярцев, Евгений Маевский и Бархан Исламов. Возможно, это обидело кого-то из коллектива, кого не включили в основные списки. И тогда в обком, в ОБХСС и медицинские институты посыпались анонимные доносы.
Белоярцева обвиняли во всех мыслимых грехах: дескать, учёный испытывает лекарство на умственно неполноценных людях, которые умирают пачками, препарат имеет кучу недостатков и побочных действий, а Белоярцев — вредитель. Он вымогает у подчинённых деньги, на которые строит себе роскошную дачу.
Первая же партийная комиссия, выехавшая в Пущино, выявила ряд недостатков — в лаборатории была «плохо поставлена политическая работа» с сотрудниками, не проводилась политучёба, учёные не принимали участие в деятельности местной партийной и комсомольской ячеек. Затем в лабораторию нагрянули следователи ОБХСС, а позже подключились сотрудники КГБ. Начались многочасовые изматывающие допросы, изъятие научной документации, что сделало невозможным продолжение работы. Следователи начали выдвигать абсурдные обвинения, говорили, что Белоярцев продаёт на сторону спирт из лаборатории, возбудили уголовное дело. Учёные схватились за голову. Больше всех доставалось Белоярцеву: из энергичного, горящего новыми идеями человека под давлением следователей он превратился в разочарованного неудачника и опустил руки.
Последней каплей стал многочасовой обыск дачи — старенького деревянного дома, в котором Белоярцев не бывал годами. Учёный устало смотрел, как беспардонные люди роются в его вещах, а когда обыск окончился ничем, попросил разрешения заночевать здесь же, на даче. Следователи уехали. Наутро Белоярцева нашли повешенным. Исследования перфторана были прекращены.
Кто же довёл учёного до петли? Версий было несколько. Согласно одной из них, Белоярцев вступил в конфликт с сотрудником КГБ, устраивавшим в Пущине оргии в одной из квартир только что сданного дома, в котором квартиры получили и учёные. Тот поклялся отомстить Белоярцеву и сделал это.
Третья версия вела к вице-президенту АН СССР Юрию Овчинникову, которого подозревали в инициации травли. У академика действительно были в руках все нужные рычаги — связи в КГБ и в других силовых структурах. Возможно, Овчинников не смог смириться с тем, что уникальный препарат изобрели рядовые учёные в какой-то далёкой лаборатории, а не академики.
Сейчас самое время?
Имя Белоярцева было очищено от клеветы только после распада СССР, а в 1999 году изобретатели искусственной крови были удостоены премии Правительства РФ.
Однако на судьбу самого перфторана это никак не повлияло, несмотря на то что во всём мире препарат был признан лучшим кровезаменителем.
В 1990-е разработки препарата оказались во владении некоей коммерческой фирмы, которая просто свернула их. Российские энтузиасты сумели изобрести новую формулу перфторана — перфторан-плюс («Фторэмульсия III»), однако довести до конца исследования не смогли — не хватило средств. В 2004 году в США был изобретён другой заменитель крови, а фармкомпаниям конкуренты были не нужны.
Сегодня о перфторане снова заговорили рядовые врачи. Главный вопрос, который интересует всех, кто знает о лекарстве: может ли препарат спасти людей, больных коронавирусом? Некоторые врачи считают, что может, ведь вирус атакует эритроциты, заставляет кровь сворачиваться. Перфторану никакие эритроциты не нужны, он проникает в повреждённые ткани и снабжает их кислородом. Вполне возможно, что препарат может стать настоящей палочкой-выручалочкой во время эпидемии коронавирусной пневмонии, но — парадокс! — «наверху» почему-то о нём опять никто не вспоминает.
Искусственная кровь: что это такое и зачем
Национальная служба здоровья Великобритании (NHS) объявила о своих планах уже в 2017 г. начать первые в мире полномасштабные клинические испытания искусственной крови на добровольцах. Первые (и неудачные) попытки решить проблему крови были основаны на использовании модифицированного гемоглобина без эритроцитов. Поиски идут в разных направлениях, и основным вариантом считается искусственная кровь, сделанная на основе настоящих эритроцитов с обычным гемоглобином. Другое направленние исследует возможности использовать другое вещество для доставки кислорода, например, перфлюорокарбоны.
Гемоглобин или не гемоглобин — вот в чем вопрос
Заменители крови призваны выполнять ее главную функцию — транспортировки кислорода ко всем органам, тканям и клеткам тела. В обычной крови этим занимается сложный железосодержащий белок гемоглобин, который локализуется в красных кровяных клетках — эритроцитах. Соответственно, в искусственной крови можно использовать его же, а можно попробовать поискать другие варианты.
Первый вариант — тот же гемоглобин, только модифицированный. Подобные опыты вовсю проводились лет пять назад, когда ученые пробовали разработать искусственную кровь без эритроцитов, в которой гемоглобин был бы просто растворен сам по себе. Однако оказалось, что в этом случае организм рассматривает гемоглобин как инородное вещество и стремится расщепить и вывести его. Продукты распада при этом становятся токсичными и поражают почки, что приводит к тяжелым последствиям для здоровья. Решить эту проблему пытались с помощью аденазин-модифицированного гемоглобина, однако, в конечном счете, этот путь все же оказался тупиковым.
Второй вариант — найти другое химическое вещество, которое может переносить кислород. Здесь наиболее перспективный вариант — перфлюорокарбоны, первые опыты с которым дали неплохие результаты.
Где взять эритроциты
Но пока приоритетным вариантом является искусственная кровь, сделанная на основе настоящих эритроцитов с обычным гемоглобином. Именно такую NHS собирается подвергнуть клиническим испытаниям в 2017 году.
Для производства такой крови нужны эритроциты и опять-таки возникает вопрос — где их взять? И снова есть разные варианты. Можно брать из костного мозга пациента стволовые клетки и заставлять их превращаться в эритроциты, воздействуя определенными химическими веществами.
Впервые таким способом искусственную кровь получили в 2008 г. в компании Advanced Cell Technology в г. Марлборо (штат Массачусетс, США), под руководством главного научного специалиста компании Роберта Ланца (Robert Lanza). Первое переливание такой крови пациенту было успешно сделано три года спустя в лаборатории профессора Люка Дуая (Luc Douay) в Университете им. Пьера и Марии Кюри (Париж, Франция). Эритроциты, выращенные в лаборатории из стволовых клеток, вели себя как обычные красные кровяные клетки, около 50% из них все еще циркулировали в крови пациента спустя 26 дней после переливания.
Ожидается, что именно этот метод используют и в NHS. Хотя существует альтернативный источник эритроцитов. Это пуповинная кровь, в которой много гематопоэтических (кроветворных) стволовых клеток.
Проблема количества
Но все разработанные до сих пор методы имеют один существенный недостаток: крови получается слишком мало. Так, Дуай с коллегами в своем эксперименте перелили пациенту 10 млрд выращенных в лаборатории эритроцитов, что эквивалентно всего 2 миллилитрам крови. Команда Ланца смогла получить лабораторным путем в 10 раз больше — примерно 100 млрд эритроцитов. Но даже это составляет лишь около 1/20 от числа красных кровяных клеток, необходимых для одного стандартного переливания.
Одним словом, ученым нужно придумать, как увеличить масштабы производства эритроцитов в лабораториях. Есть надежда, что до 2017 г. они смогут это сделать.
Зачем это вообще нужно
Во-первых, донорской крови постоянно не хватает. Причем не только в России, но и в благополучных странах вроде той же Великобритании. Там за последний год количество добровольцев-доноров упало на 40%, так что неудивительно, что медики стремятся скорее начать использовать искусственную кровь.
К тому же, в лаборатории можно будет производить кровь редких типов, которая от доноров поступает особенно редко.
Искусственная кровь может разрешить еще одну важную проблему использования донорской крови — неравномерность поступления. В периоды пиковой потребности, например, после какой-либо катастрофы или во время военных действий, в первые дни обычно появляется много желающих помочь пострадавшим. Но вскоре поток иссякает, а больные все еще нуждаются в переливаниях.
Промежуточное решение — консервация донорской крови — уже используется в медицине. Но у него есть ряд недостатков. Во-первых, объемы запасов все равно зависят от доброй воли доноров. Во-вторых, донорскую кровь нельзя хранить больше 42 дней (даже в теле человека не бывает эритроцитов старше 100 дней). Более того, исследования, проведенные в Университете Иллинойса (США) показывают, что консервированная кровь со временем все хуже переносит кислород в микрокапилляры тела. Искусственная кровь, очевидно, позволит уверенно планировать этот аспект терапии.
(При написании материала использована публикация на сайте New Scientist)
Пять малоизвестных фактов об искусственной крови
20 ноября 1979 года больному человеку впервые в мире была перелита искусственная кровь. Это событие и сегодня остается важной вехой в медицине. С тех пор больные и медики могут меньше беспокоиться, проводя процедуру трансфузии (переливания). В частности, о совместимости крови. Ведь искусственная жидкость, как считается, подходит любому пациенту. К тому же ее гораздо проще сохранять. Снижает риск заражения вирусами.
Сама искусственная кровь — это общее название для целого ряда кровезаменителей, призванных выполнить функции традиционной донорской крови. В их основе лежат такие элементы, как гемоглобин, альбумин, пластиковая кровь. А также перфторан (так называемая «голубая кровь», созданная на основе перфторорганических соединений), способный пассивно переносить кислород.
Наибольший вклад в создание искусственной крови внесли ученые США, Японии, Швеции, Германии. В России соответствующие научные работы активизировались после 2000 года. Первые попытки создания «голубой крови» в нашей стране были ещё во времена СССР. И совсем не робкие. В конце 1970-х годов сотрудник Института биофизики АН СССР профессор Феликс Белоярцев изобрел препарат — заменитель человеческой крови. Это и был перфторан, имеющий белоголубой цвет. Как раз в то время у нас возникла катастрофическая нехватка донорской крови. Одна из причин тому — участие советских войск в войне в Афганистане с большим количеством тяжелораненных.
Несколько малоизвестных фактов о «голубой крови» и современной донорской программе России.
1. В основу нового препарата положены перфторированные углероды, способные растворять кислород и углекислый газ, то есть выполнять функции газообмена, как и природная кровь. Но вводить «голубую кровь» в организм в чистом виде нельзя, требуются особые добавки. Грамотно подобрать их — отдельная проблема для ученых.
3. Американцы из фирмы «Альянс», также работающие над созданием синтетической крови, провели экспертизу русского перфторана и признали его лучшим в мире.
4. Российские медики, работающие в стационарах, о «голубой крови» знают, но предпочитают использовать всё-таки донорскую. Объясняют это тем, что перфторан имеет определенные «капли несовместимости». В частности, белковое содержание природной крови человека гораздо богаче, а отличие лишь в одном звене белковой цепочки «реки жизни», как называют кровь, может оказаться роковым для пациента. При этом запасы донорской крови в последнее время в больницах больших и малых городов, районов и регионов заметно уменьшились. Виной всему — федеральный закон РФ № 125-Ф3, отменивший денежную компенсацию донорам. Он вступил в силу в январе текущего года и вызвал настоящий шок, как у специалистов, так и у самих доноров. Он принят с подачи чиновников Минздрава, которые не учли, что в доноры идут у нас обычно люди небогатые — студенты, курсанты военных училищ, многодетные родители. Для них 550 рублей, которые выплачивали раньше за сдачу крови, были неплохой прибавкой к бюджету.
5. После вступления в силу закона № 125-Ф3 банк крови в таком мегаполисе, как Петербург (для примера) сократился примерно на 30−35 процентов. С осени ситуация стала выправляться. В первую очередь за счет студентов и учащихся техникумов, с которыми «проводится большая разъяснительная работа». Но в главных потому, что городские власти согласились финансировать донорство, предлагая сдающим кровь на выбор — бесплатный обед или его стоимость деньгами (383 рубля). По данным городской станции переливания крови, в день к ним приходят сейчас до 70 человек. В советские годы приходило по несколько сот…