'Bio-Mjälte': Ett genombrott för behandling av blodburna patogener

Behandlingen av många blodburna sjukdomar har nått ett genombrott med det senaste tillkännagivandet av en anordning som kan rena blodet från sjukdomspatogener. 

Forskare vid Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering i Boston har utvecklat en "extrakorporeal blodrengöringsanordning för sepsisterapi." I lekmannatermer är enheten en konstruerad mjälte som, i avsaknad av en normalt fungerande, kan rena blodet från föroreningar som E-coli och andra prekursorbakterier som orsakar sjukdomar som ebola.

Blodburna infektioner är notoriskt svåra att behandla, och om medicinsk intervention är för långsam kan de orsaka sepsis, ett potentiellt dödligt immunsvar. Mer än hälften av tiden kan läkare inte diagnostisera exakt vad som orsakade sepsis i första hand, vilket ofta leder till att de förskriver antibiotika som dödar ett brett spektrum av bakterier och ibland ger oönskade biverkningar. En annan viktig faktor under hela denna behandlingsprocess är bildandet av superfjädrande bakterier som blir immuna mot antibiotikabehandling.

Hur denna supermjälte fungerar

Med detta i åtanke satte bioingenjören Donald Ingber och hans team ut för att utveckla en konstgjord mjälte som kan filtrera blod genom användning av proteiner och magneter. Mer specifikt använder enheten modifierat mannosbindande lektin (MBL), ett mänskligt protein som binder till sockermolekyler på ytan av över 90 bakterier, virus och svampar, såväl som toxiner som frigörs av döda bakterier som orsakar sepsis i första plats.

Genom att lägga till MBL till magnetiska nano-pärlor och passera blod genom enheten, binder patogenerna i blodet till pärlorna. En magnet drar sedan pärlorna och deras ingående bakterier från blodet, som nu är rent och kan sättas tillbaka i patienten.

Ingber och hans team testade enheten på infekterade råttor, och efter att ha upptäckt att 89 % av de infekterade råttorna fortfarande levde efter behandlingens slut, undrade de om enheten kunde hantera blodbelastningen från en genomsnittlig vuxen människa (cirka fem liter). Genom att passera liknande infekterat humant blod genom enheten med 1 L/timme fann de att enheten tog bort de allra flesta patogener inom fem timmar.

När huvuddelen av bakterierna har tagits bort från patientens blod kan deras immunförsvar hantera sina försvagade rester. Ingber är hoppfull om att enheten ska kunna behandla sjukdomar i större skala, som HIV och ebola, där nyckeln till överlevnad och effektiv behandling är att sänka den patogena nivån i patientens blod innan man attackerar sjukdomen med kraftfull medicin.