Журнал «Компьютерра» № 19 от 22 мая 2007 года

Создание кровезаменителей на основе природного газоносителя – гемоглобина – сопряжено с большими трудностями. Гемоглобин эффективно выполняет свои функции только в составе эритроцитов, и попытки заставить его работать так же эффективно в искусственных системах пока не привели к успеху (а первые исследования по этому направлению начались полвека назад). Поэтому ученые ищут более простые комплексы, способные выполнять дыхательные функции в организме. Кроме этого, кровезаменитель не должен вызывать сильной иммунной реакции отторжения. В этом состоит одна из главных проблем при создании подобных препаратов: подобрать композицию с подходящими газотранспортными функциями – это только часть дела.

Перенос газов в новом препарате английских химиков выполняет атом железа, находящийся в составе комплекса с одним из порфиринов (как и в гемоглобине). Порфирины – это азотсодержащие органические циклические молекулы, в центре которых имеется «полость», окруженная атомами азота. При образовании комплекса атом железа располагается в этой «полости», координируясь с атомами азота. Однако такой комплекс в изолированном виде не в состоянии выполнять газотранспортные функции. Чтобы заставить его переносить кислород и углекислый газ, исследователи связали комплекс полимерной основой. В результате сочетания порфирина и полимера образуется разветвленная древовидная структура, и порфирин оказывается в окружении по размеру и форме сходному с окружением в молекуле гемоглобина. Кровезаменитель в конечном итоге имеет темно-красный цвет (из-за использования железосодержащего порфиринового комплекса). Как говорит Твайман, его препарат не будет отторгаться иммунной системой человека, однако пока эти выводы основаны лишь на экспериментах в пробирке. Еще предстоит выяснить, будет ли «полимерный гемоглобин» претерпевать какие-либо превращения в организме, и если будет, то какие.

Созданием кровезаменителей успешно занимались и в России. Так, еще в 1979 году была начата разработка кровезаменителя на основе эмульсии перфторуглеродов, которые очень хорошо могут растворять в себе газы. Для иллюстрации этого свойства в шестидесятых годах прошлого века были даже проведены опыты с утоплением крыс и мышей в жидких перфторуглеродах, насыщенных кислородом. Легкие грызунов наполнялись жидкостью, но животное несколько минут продолжало дышать на дне как ни в чем не бывало, получая кислород из жидкой среды.

Перфторуглеродный проект увенчался успехом: был создан кровезаменитель «Перфторан», так называемая «голубая кровь» (голубоватый оттенок препарата связан с рассеянием света частицами размером 0,05–0,1 мкм). В 1996 году препарат был допущен к клиническому использованию. Однако эта эмульсия (как и ее зарубежные аналоги) все же не является идеальной заменой крови, и исследователи во всем мире пытаются подобрать более удачные составы. Возможно, опыты британцев с полимерной основой помогут продвинуться вперед в этом направлении.

Следует заметить, что применение кровезаменителей (помимо удобств хранения) полностью исключает опасность заражения разными неприятными болезнями при переливании крови, по сравнению с использованием донорского материала, что в наше время является очень большим преимуществом. ЕГ

Сумчатый интерес

Несколько новостей последнего времени имеют прямое отношение к сумчатым млекопитающим. Расшифрован геном первого сумчатого – домового голохвостого опоссума Monodelphis domestica. В Бразилии этот зверек живет в помещениях, как мышь, но питается не человеческими запасами, а грызунами и насекомыми (хищник, как-никак). Один из первых выводов изучения генома этого животного заключается в том, что эволюция плацентарных («нашей» группы млекопитающих) была связана не с появлением новых белков, а с изменением механизмов регуляции развития (кому-то без специальных исследований это было непонятно). Изученный вид интересен и для медицины. У него, как и у человека, ультрафиолет может вызывать меланому, а кроме того, его детеныши удивляют медиков способностью восстанавливаться после тяжелых травм спинного мозга.

Вообще, детеныши сумчатых – одно из чудес природы. Сколько поколений биологов удивлялось тому, как мелкий, недосформированный эмбрион сразу после появления на свет способен совершить путешествие к соску матери! Одно из интересных следствий ранних родов – мощные защитные свойства материнского молока. Иммунная система новорожденного еще не сформирована, и он был бы идеальной питательной средой для бактерий, если б не антибиотики молока. Австралийские биологи сейчас изучают защитные вещества в молоке филандера Евгении (кенгуру такого) – Macropus eugenii. Одно из этих веществ уже синтезировано и доказало высокую способность уничтожать бактерии (а не просто останавливать их рост, как большинство антибиотиков).