«Bio-Spleen»: Μια σημαντική ανακάλυψη για τη θεραπεία παθογόνων που μεταδίδονται στο αίμα

Η θεραπεία πολλών ασθενειών που μεταδίδονται με το αίμα έχει επιτύχει μια σημαντική ανακάλυψη με την πρόσφατη ανακοίνωση μιας συσκευής ικανής να καθαρίζει το αίμα από παθογόνους παράγοντες. 

Επιστήμονες στο Ινστιτούτο Wyss για Βιολογικά Εμπνευσμένη Μηχανική στη Βοστώνη ανέπτυξαν μια «εξωσωματική συσκευή καθαρισμού του αίματος για τη θεραπεία της σήψης». Με απλούς όρους, η συσκευή είναι ένας κατασκευασμένος σπλήνας που, ελλείψει μιας κανονικής λειτουργίας, είναι σε θέση να καθαρίσει το αίμα από ακαθαρσίες όπως το E-coli και άλλα πρόδρομα βακτήρια που προκαλούν ασθένειες όπως ο Έμπολα.

Οι αιματογενείς λοιμώξεις είναι εμφανώς δύσκολο να αντιμετωπιστούν και εάν η ιατρική παρέμβαση είναι πολύ αργή, μπορεί να προκαλέσουν σήψη, μια δυνητικά θανατηφόρα ανοσολογική απόκριση. Πάνω από τις μισές φορές, οι γιατροί δεν είναι σε θέση να διαγνώσουν ακριβώς τι προκάλεσε τη σήψη εξαρχής, κάτι που συχνά τους οδηγεί στη συνταγογράφηση αντιβιοτικών που σκοτώνουν ένα ευρύ φάσμα βακτηρίων και μερικές φορές προκαλούν ανεπιθύμητες παρενέργειες. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας σε όλη αυτή τη διαδικασία θεραπείας είναι ο σχηματισμός εξαιρετικά ανθεκτικών βακτηρίων που καθίστανται άνοσα στη θεραπεία με αντιβιοτικά.

Πώς λειτουργεί αυτή η σούπερ σπλήνα

Έχοντας αυτό κατά νου, ο βιομηχανικός Donald Ingber και η ομάδα του ξεκίνησαν να αναπτύξουν έναν τεχνητό σπλήνα που είναι σε θέση να φιλτράρει το αίμα μέσω της χρήσης πρωτεϊνών και μαγνητών. Πιο συγκεκριμένα, η συσκευή χρησιμοποιεί τροποποιημένη λεκτίνη που δεσμεύει τη μαννόζη (MBL), μια ανθρώπινη πρωτεΐνη που συνδέεται με μόρια σακχάρου στην επιφάνεια περισσότερων από 90 βακτηρίων, ιών και μυκήτων, καθώς και τις τοξίνες που απελευθερώνονται από νεκρά βακτήρια που προκαλούν σήψη στην την πρώτη θέση.

Προσθέτοντας MBL σε μαγνητικά νανοσφαιρίδια και περνώντας αίμα μέσω της συσκευής, τα παθογόνα στο αίμα συνδέονται με τα σφαιρίδια. Στη συνέχεια, ένας μαγνήτης τραβά τα σφαιρίδια και τα συστατικά βακτήρια τους από το αίμα, το οποίο είναι πλέον καθαρό και μπορεί να τοποθετηθεί ξανά στον ασθενή.

Ο Ίνγκμπερ και η ομάδα του δοκίμασαν τη συσκευή σε μολυσμένους αρουραίους και αφού διαπίστωσαν ότι το 89% των μολυσμένων αρουραίων ήταν ακόμη ζωντανοί μέχρι το τέλος της θεραπείας, αναρωτήθηκαν αν η συσκευή μπορούσε να χειριστεί το φορτίο αίματος ενός μέσου ενήλικα ανθρώπου (περίπου πέντε λίτρα). Περνώντας παρόμοια μολυσμένο ανθρώπινο αίμα μέσω της συσκευής με 1 λίτρο/ώρα, βρήκαν ότι η συσκευή αφαίρεσε τη συντριπτική πλειονότητα των παθογόνων μικροοργανισμών μέσα σε πέντε ώρες.

Μόλις αφαιρεθεί το μεγαλύτερο μέρος των βακτηρίων από το αίμα του ασθενούς, το ανοσοποιητικό του σύστημα μπορεί να χειριστεί τα εξασθενημένα υπολείμματά τους. Ο Ingber ελπίζει ότι η συσκευή θα είναι σε θέση να θεραπεύσει ασθένειες μεγαλύτερης κλίμακας, όπως ο HIV και ο Έμπολα, όπου το κλειδί για την επιβίωση και την αποτελεσματική θεραπεία είναι να μειωθεί το παθογόνο επίπεδο του αίματος του ασθενούς πριν επιτεθεί στην ασθένεια με ισχυρά φάρμακα.