'Bio-Spleen': ความก้าวหน้าในการรักษาเชื้อโรคในกระแสเลือด

การรักษาโรคที่ติดต่อทางเลือดจำนวนมากได้บรรลุความก้าวหน้าด้วยการประกาศเมื่อเร็วๆ นี้เกี่ยวกับอุปกรณ์ที่สามารถชำระล้างเลือดของเชื้อโรคได้ 

นักวิทยาศาสตร์จาก Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ในบอสตันได้พัฒนา “อุปกรณ์ทำความสะอาดเลือดนอกร่างกายสำหรับการบำบัดภาวะติดเชื้อ” ในแง่ของคนธรรมดา อุปกรณ์นี้เป็นม้ามที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ซึ่งหากไม่มีม้ามที่ทำงานตามปกติ ก็สามารถชำระเลือดที่มีสิ่งสกปรก เช่น อีโคไล และแบคทีเรียตั้งต้นอื่นๆ ที่ก่อให้เกิดโรค เช่น อีโบลา

การติดเชื้อในกระแสเลือดเป็นเรื่องยากที่จะรักษา และหากการรักษาพยาบาลช้าเกินไป อาจทำให้เกิดภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด ซึ่งเป็นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่อาจถึงแก่ชีวิตได้ กว่าครึ่งหนึ่งของเวลา แพทย์ไม่สามารถวินิจฉัยได้อย่างแน่ชัดว่าอะไรเป็นสาเหตุของภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดตั้งแต่แรก ซึ่งมักจะนำไปสู่การสั่งจ่ายยาปฏิชีวนะที่ฆ่าแบคทีเรียได้หลากหลายชนิด และบางครั้งก็สร้างผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ การพิจารณาที่สำคัญอีกประการหนึ่งตลอดขั้นตอนการรักษานี้คือการก่อตัวของแบคทีเรียที่มีความยืดหยุ่นสูงซึ่งจะกลายเป็นภูมิคุ้มกันต่อการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ

ม้ามสุดยอดนี้ทำงานอย่างไร

ด้วยเหตุนี้ โดนัลด์ อิงเบอร์ นักวิศวกรรมชีวภาพและทีมของเขาจึงเริ่มพัฒนาม้ามเทียมที่สามารถกรองเลือดผ่านการใช้โปรตีนและแม่เหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุปกรณ์ดังกล่าวใช้ lectin mannose-binding lectin (MBL) ซึ่งเป็นโปรตีนของมนุษย์ที่จับกับโมเลกุลน้ำตาลบนพื้นผิวของแบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อรากว่า 90 ชนิด รวมถึงสารพิษที่ปล่อยออกมาจากแบคทีเรียที่ตายแล้วซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด ที่แรก.

ด้วยการเพิ่ม MBL ลงในเม็ดแม่เหล็กนาโนและส่งผ่านเลือดผ่านอุปกรณ์ เชื้อโรคในเลือดจะจับกับเม็ดบีด จากนั้นแม่เหล็กจะดึงเม็ดบีดและแบคทีเรียที่เป็นส่วนประกอบจากเลือด ซึ่งขณะนี้สะอาดและสามารถนำกลับเข้าไปในตัวผู้ป่วยได้

Ingber และทีมของเขาได้ทดสอบอุปกรณ์กับหนูที่ติดเชื้อ และหลังจากพบว่า 89% ของหนูที่ติดเชื้อยังมีชีวิตอยู่เมื่อสิ้นสุดการรักษา เขาสงสัยว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถรองรับปริมาณเลือดของมนุษย์ที่เป็นผู้ใหญ่โดยเฉลี่ย (ประมาณ 1 ลิตร) ได้หรือไม่ ด้วยการส่งเลือดมนุษย์ที่ติดเชื้อในทำนองเดียวกันผ่านอุปกรณ์ที่ XNUMX ลิตรต่อชั่วโมง พวกเขาพบว่าอุปกรณ์สามารถกำจัดเชื้อโรคส่วนใหญ่ได้ภายในห้าชั่วโมง

เมื่อแบคทีเรียจำนวนมากถูกกำจัดออกจากเลือดของผู้ป่วย ระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยจะสามารถจัดการกับซากที่อ่อนแอได้ Ingber หวังว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถรักษาโรคขนาดใหญ่ได้ เช่น HIV และ Ebola ซึ่งกุญแจสำคัญในการอยู่รอดและการรักษาที่มีประสิทธิภาพคือการลดระดับเชื้อโรคในเลือดของผู้ป่วยก่อนที่จะโจมตีโรคด้วยยาที่มีประสิทธิภาพ