Биотехнологические препараты крови

В настоящее время в развитых странах полу- чение медицинских препаратов из плазмы донор- ской крови регламентируется жесткими стандар- тами контроля, исключающими заражение про- дукции не только антигенами гепатита В и С, СПИД, венерических инфекций, но и цитомегало- вируса и Т–клеточного лейкоза. Фракционирова- ние плазмы позволяет получить более 20 препара- тов, в том числе факторы свертывания VII, VIII, IX.. Однако и такое производство препаратов кро- ви в настоящее время не считается достаточно со- временным, так как при самом строгом контроле качественные препараты крови гарантированно безопасны только в отношении переноса ВИЧ, ге- патита В и С, но могут содержать безоболочечные вирусы (гепатит А, парвовирус В19 и др.). Значи- тельно более безопасны рекомбинантные концен- траты факторов крови, относительно которых нет ни одного примера переноса вирусов. В настоящее время на рекомбинантные препараты крови обяза- тельно переводятся новорожденные. Общий объем рынка медикаментов для лечения заболеваний крови, в том числе рекомбинантных факторов свертывания крови, препаратов для лечения ане- мии, препаратов восстанавливающих формулу крови, в 1999 году превысил 5 млрд. долларов.

В России из плазмы донорской крови получа-

ют препараты протеин, альбумин, иммуноглобу- лин, а так же компоненты; криопреципитат и кон- центрат нативной плазмы с повышенным содер- жанием фактора IX. Производство очищенных факторов крови – как рекомбинантных, так и плазменных – в настоящее время отсутствует. Экономическая ситуация не позволяет в достаточ- ной мере реализовывать принципы стандартиза- ции в производстве препаратов крови, которые, соответственно, часто оказываются инфицирован- ными.

 

Стволовые клетки против инфаркта мио-

Карда

Ученые уже много лет работают над исполь- зованием стволовых клеток для регенерации раз- личных органов. В частности, они пытаются пре- вращать их в сердечную ткань, способную заме- нить участки, претерпевшие омертвение в резуль- тате инфаркта. Несмотря на отдельные интересные результаты, в целом эти усилия пока не увенча- лись реальными достижениями. Чтобы стволовые клетки стали надежным инструментом кардиоло- гии, их надо заставить гарантированно давать на- чало именно тканям сердечной мышцы и обеспе- чить надежное выживание этих тканей после пере- садки больному. Пока что ни одну из этих задач не удалось осуществить.

Недавно исследователи университета штата Вашингтон в Сиэттле вместе с сотрудниками ка-

лифорнийской биотехнологической фирмы GeronCorporation значительно продвинулись на пути к разрешению этих проблем. Они размножи- ли культуру эмбриональных стволовых клеток че- ловека на питательной среде, которая содержала два специально подобранных белка, влияющих на направление дифференциации этих клеток. Благо- даря присутствию этих протеинов, так называемых факторов роста, свыше 80% процентов стволовых клеток дали начало кардиомиоцитам, специализи- рованны клеткам сердечной мышцы. Это очень серьезное достижение, поскольку до сих пор вы- ход кардиомиоцитов не превышал одного процен- та.

Полученные кардиомиоциты ученые подсади- ли непосредственно в сердца крыс, у которых че- тырьмя днями ранее был искусственно вызван ин- фаркт миокарда. Однако предварительно эти клет- ки были смешаны с несколькими веществами, об- легчающими интеграцию новой ткани и защи- щающими ее от преждевременной смерти. Ис- пользование такого коктейля привело практически к стопроцентному приживлению трансплантата и заметно улучшило работу сердечной мышцы больных животных. Когда ученые в контрольных опытах подсадили послеинфарктным крысам одни лишь кардиомиоциты без защитных добавок, сте- пень приживляемости не превысила 18 процентов.

Добившись успеха в опытах на крысах, иссле- дователи планируют начать серию аналогичных экспериментов на более крупных животных, на-

пример, свиньях и овцах. Если эти опыты закон- чатся столь же благополучно, ученые через пару лет смогут приступить к начальному этапу клини- ческих испытаний своего метода.

 

Антифермент против увеита

Офтальмологи из Техасского университета успешно опробовали на животных эксперимен- тальный метод лечения воспалений сосудистой оболочки глаза. Такие воспаления называются увеитом. Они могут распространяться на всю глазную оболочку или на отдельные ее части, на- пример, радужку. Увеит считается весьма опасным заболеванием. Он способен быстро прогрессиро- вать и приводить к таким тяжелым осложнениям, как глаукома и отслоение сетчатки.

У увеита нет единой причины. Иногда его вы- зывают болезнетворные бактерии или паразиты, которые подавляются антибиотиками. Однако он может возникать и как следствие заболеваний, вы- званных сбоями в работе иммунной системы, на- пример, волчанки и ревматоидного артрита. В та- ких случаях больным обычно помогают только ан- тивоспалительные стероидные препараты. Однако эти лекарства вызывают серьезные осложнения, особенно при длительном использовании. Поэтому специалисты по глазным болезням уже давно ищут новые способы борьбы с этой опасной болезнью.

Техасские ученые решили разорвать цепочку молекулярных сигналов, которые дают команды

на развитие увеита. В них участвует фермент аль- дозоредуктаза, который превращает глюкозу в многоатомные спирты. Такие спирты опасны и са- ми по себе, поскольку они могут накапливаться в глазном хрусталике и вызывать его помутнение. Исследователи искусственно вызывали увеит у крыс, а затем вводили им экспериментальный пре- парат зополрестат, подавляющий активность аль- дозоредуктазы. Они обнаружили, что такое лече- ние может быстро приводить к прекращению увеита.

Руководитель этих исследований профессор СатишСривастава пока не планирует клинические испытания этого метода, однако считает, что они уже не за горами. Если эффективность новой тера- пии будет доказана, увеит можно будет излечивать с помощью глазных капель, содержащих зополре- стат или другие вещества, нейтрализующие альдо- зоредуктазу.

 

Спасительный лейцин

Американские ученые опробовали на живот- ных еще один экспериментальный метод борьбы с ожирением. Кристофер Линч и его коллеги скон- струировали генноинженерных мышей, которые постоянно переедают и при этом не только не тол- стеют, но даже отличаются несколько сниженным весом. Эти животные постоянно производит и раз- рушают белки, которые вовсе не нужны для их жизнедеятельности. Такие циклы бесполезных хи-

мических превращений поглощают энергию избы- точных пищевых калорий, которая поэтому не идет на формирование жировых запасов.

Подопытные мыши отличаются от нормаль- ных лишь тем, что у них отсутствует ген, работа которого приводит к очистке крови от аминокис- лоты лейцина. Это вещество совершенно необхо- димо и животным, и растениям, поскольку оно входит в состав почти всех белков. Однако избы- точный лейцин запускает в организме мышей це- почки биохимических процессов, которые как раз и приводят к синтезу и утилизации ненужных про- теинов.

Физиологи уже давно подозревали, что орга- низм может бороться с угрозой тучности, посто- янно производя и уничтожая бесполезные протеи- ны. Существует даже гипотеза, что способность некоторых людей есть в свое удовольствие и не толстеть может объясняться как раз тем, что при- рода наградила их этой способностью. Однако до сих пор еще никому не удавалось эксперименталь- но доказать, что такие белковые превращения су- ществуют не только в теории.

В последние годы в литературе появлялись сообщения, что прием препаратов лейцина может способствовать похудению. Исследования Линча и его коллег показывают, что для этого имеются фи- зиологические основания. Конечно, никто не счи- тает, что людей можно излечивать от ожирения с помощью генетических операций. Однако не ис- ключено, что фармакологам удастся создать пре-

парат, который будет блокировать работу фермен- та, расщепляющего лейцин. Но до этого ученым предстоит убедиться, что манипуляции с этой аминокислотой полностью безвредны и помогают не только мышам, но и человеку. Судя по всему, на это потребуется не один год. А пока что лучше сохранять нормальный вес с помощью разумного питания и физических упражнений. Так оно на- дежней.

 

Малярийный сахар

Американские микробиологи получили важ- ную информацию о жизненном цикле возбудителя малярии. Эту болезнь вызывают паразитические одноклеточные организмы, малярийные плазмо- дии. Однако здоровый человек не может заразить- ся малярией при физическом контакте с больным или его вещами. Возбудителя малярии переносят самки кровососущих насекомых, в основном ко- мара-анофелеса. Всасывая кровь больного, они по- глощают эритроциты, содержащие половые клетки плазмодия, гаметоциты. В кишечнике комара эти клетки выходят на свободу, сливаются и прикреп- ляются к его стенке. Затем споры плазмодия пре- терпевают ряд изменений и в конечном счете по- падают в слюнные железы насекомого. Инфици- рованные комары в свою очередь заражают чело- века.

Теперь к этим давно известным фактам из жизни плазмодия прибавилась новая информация.

Сотрудники Института по изучению малярии при университете им. Джонса Хопкинса выявили ве- щество, с помощью которого его споры прикреп- ляются к клеткам, выстилающим внутренность комариного кишечника. Им оказался сульфат хон- дроитина, сложный углевод из группы мукополи- сахаридов. В его отсутствие споры так и остаются внутри пищеварительного тракта комара и не по- падают в слюнные железы.

Конечно, экспериментаторы не могли заста- вить обычного анофелеса снизить выработку сульфата хондроитина. Однако они сконструиро- вали генноинженерную версию этого насекомого, в организме которого был подавлен синтез фер- мента, участвующего в производстве этого сахара. Такие комары практически не могли служить пе- реносчиками плазмодия, поскольку его споры лишь изредка прикреплялись к стенкам их кишеч- ника. Не исключено, что открытие профессора МарселоДжейкобс-Лорена и его коллег поможет в борьбе с малярией.

Ca calcium кальций Ce cerium церий Cd cadmium кадмий Cl chlorine хлор Co cobalt кобальт Cr chromium хром Cs caesium цезий Cu copper медь F fluorine фтор Fe ferrum железо Ga gallium галлий Ge germanium германий H hydrogen водород He helium гелий Hg hydrargyrum ртуть I iodine йод Ir iridium иридий K kalium калий Li lithium литий Mg magnesium магний Mn manganese марганец Mo molybdenum молибден N nitrogen азот Na natrium натрий Ne neon неон Ni nickel никель O oxygen кислород P phosphorus фосфор Pb plumbum свинец Pt platnum платина

Appendix 3