În situațiile de urgență cauzate de tromboză, cheagul trebuie distrus într-o perioadă foarte scurtă de timp – aproximativ 3 până la 4,5 ore. După aceea, țesuturile mor fără flux sanguin. Dar chiar dacă pacientul a fost suficient de norocos să fie supus trombolizei, el se va alege cu numeroase complicații cauzate de medicamentul trombolitic – o enzimă specifică injectată intravenos pentru a dizolva cheagurile de sânge. În medie, în țările dezvoltate, tromboliza este efectuată efectiv în 15% din cazuri. În țări precum Rusia, cifra este mult mai mică: din o sută de persoane aduse la spital, doar două pot beneficia în mod semnificativ de această procedură. În alte cazuri, pacientul se confruntă cu riscul de invaliditate sau de deces.
Provocarea constă în faptul că medicamentele trombolitice nu țintesc cheagul, ci se răspândesc în întregul sistem circulator. Organismul începe să blocheze o enzimă străină, diminuându-i rapid activitatea. Prin urmare, medicamentele sunt injectate în doze de knock-out în speranța că cel puțin o mică parte va ajunge la timp la cheagul de sânge. „Acum folosim un baros pentru a sparge o nucă”, spune Ivan Dudanov, șeful centrului cardiovascular regional al spitalului Mariinsky. „Dizolvând un mic cheag de sânge care a blocat un vas de doar 1-2 mm în diametru, medicamentele trombolitice afectează negativ întreaga rețea de vase de sânge. Pentru a schimba situația, am decis să dezvoltăm o metodă de eliberare țintită a medicamentelor, care să ne permită să reducem considerabil doza și să ne asigurăm că întregul efect terapeutic se concentrează asupra cheagului.”
Cercetătorii au produs un material compozit, care poate elibera enzimele trombolitice într-un mod sigur și țintit. Noul material este compus dintr-o structură poroasă de magnetită și molecule de urokinază – o enzimă utilizată frecvent în medicină ca agent trombolitice. Compusul poate fi utilizat pentru a crea un înveliș trombolitic pentru vasele de sânge artificiale și soluții injectabile stabile alcătuite din particule nanometrice care pot fi localizate cu ușurință în apropierea cheagului prin intermediul unui câmp magnetic extern.
Important este faptul că structura de magnetită protejează, de asemenea, enzimele de diverși inhibitori care sunt prezenți în sânge și care pot dezactiva medicamentele trombolitice. Andrey Drozdov, primul autor al studiului și cercetător la Laboratorul de Chimie a Soluțiilor de Materiale și Tehnologii Avansate, notează: „De obicei, pentru a obține un efect prelungit pentru astfel de medicamente, enzima este plasată în interiorul unei matrice polimerice. Apoi, enzima este eliberată treptat din matrice și, în cele din urmă, își pierde întreaga activitate. Noi, pe de altă parte, am demonstrat experimental că enzimele protejate cu ajutorul abordării noastre nu își pierd proprietățile terapeutice pe perioade îndelungate de timp și chiar după o utilizare repetată. Rata, la care noul medicament poate dizolva cheagul depășește enzimele neprotejate de aproximativ 4.000 de ori.”
Materialul este potențial sigur pentru oameni, deoarece este realizat din componente care au deja permisiunea de a fi injectate intravenos. Potrivit profesorului Dudanov, viitoarele medicamente bazate pe noul compozit ar putea fi utilizate nu numai pentru tratamentul trombozei, ci și pentru prevenirea acesteia. Circulând în sânge chiar și în cantități mici, enzima poate curăța ușor vasele și va rămâne activă foarte mult timp până când va fi excretată în mod natural prin ficat, ca un metabolit obișnuit.
Această lucrare a devenit o continuare logică a studiilor anterioare dedicate captării enzimei în matricea de magnetită sol-gel și producerii de sisteme bioactive controlate magnetic.
„În această fază a proiectului nostru, am demonstrat cum funcționează conceptul pe care l-am dezvoltat pentru obiecte mai specifice. Am preparat un coloid trombolitic și i-am testat efectele asupra unor cheaguri de sânge artificiale obținute din plasmă și sânge de om, precum și asupra trombilor extrași de la pacienți. Rezultatele obținute ne-ar putea permite în curând să testăm noul sistem trombolitic pe mamifere. Acum ne pregătim pentru studii preclinice”, conchide Vladimir Vinogradov, șeful Laboratorului de Chimie a soluțiilor din materiale și tehnologii avansate.
.