В МФТИ разработали новый метод анализа вещества для лечения тромбоза

Из-за высокого риска тромбоза некоторым пациентам жизненно необходим постоянный прием антикоагулянтов. Кроме основного фармакологического действия они могут вызывать нежелательные для организма эффекты: аллергические реакции, кровотечения, боли в животе и другие. Поэтому ученые продолжают искать новые, более эффективные и безопасные медикаменты.

Антикоагулянты – это вещества, которые угнетают свёртывание крови и предотвращают образование тромбов. Они применяются при заболеваниях сердца, варикозном расширении вен и для профилактики послеоперационных осложнений. Для контроля состояния пациента используются различные методы диагностики, включая коагулограмму, которая оценивает свёртываемость крови по показателям: активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), протромбиновое время (ПВ) и тромбиновое время (ТВ). Эти показатели отражают время, необходимое для превращения крови из жидкости в тромб.

Свёртывание крови запускается двумя путями: внутренним и внешним. Внутренний путь активируется при контакте крови с пробиркой, а внешний – при повреждении тканей, что проверяется тестом на ПВ (норма 12–18 секунд). На этапе свёртывания фибриноген превращается в нерастворимый белок фибрин под действием фермента тромбина. Оценка общего пути свертывания проводится с помощью тромбинового времени (ТВ). У здоровых людей этот процесс занимает 14–20 секунд. При активации фибриногены образуют волокна, задерживающие клетки крови. Так завершается формирование тромба.

В начале поиска нового действующего вещества для лекарственного средства удаётся наблюдать только биологическую активность субстанции. Это даёт лишь общие соображения о причинах препятствия свёртываемости. Для более глубокого понимания необходимо сначала обнаружить действующее вещество, а затем выделить его в относительно чистом виде. Особенно остро проблема стоит при изучении сложных смесей природного происхождения: слюны кровососущих животных, вытяжки из растительного или животного сырья, жидкостей, выделяемых клетками организма и содержащих биологически активные вещества.

Для исследований необходимы простые, дешёвые и эффективные методы биохимического анализа, показывающие влияние изучаемых субстанций на свёртываемость крови. Ученые из МФТИ и ФНКЦ ФХМ им. Ю. М. Лопухина ФМБА России разработали экономически доступные методики такого анализа на основе массовых тестов, используемых во всех клинико-диагностических лабораториях.

«Мы разработали методику биохимического анализа веществ, проявляющих антикоагуляционные свойства, которая основана на клинических тестах, широко применяемых для оценки свёртываемости крови у пациентов. Все необходимые для анализов реактивы и оборудование — отечественного производства», — рассказал доцент кафедры молекулярной и трансляционной медицины МФТИ Валентин Манувера.

Методику учёные апробировали на трех разных антикоагулянтах: гепарине натрия, гирудине и цистеин-богатом антикоагулянте медицинской пиявки. Гепарин натрия применяют в медицине уже более 100 лет. Получают его из лёгких крупного рогатого скота или слизистой оболочки тонкого кишечника свиней. Гирудин содержится в слюнных железах пиявок и некоторых змей. В данной работе использовался рекомбинантный гирудин, то есть полученный с помощью технологий генной инженерии. Цистеин-богатый антикоагулянт медицинской пиявки — это недавно обнаруженный белок с очень высокими антикоагуляционными свойствами.

Опыты показали: чем выше концентрация всех трех антикоагулянтов в плазме крови, тем дольше протекает начальный и конечный этап свёртывания, соответственно, больше значения активированного частичного тромбопластинового (АЧТВ) и тромбинового времени (ТВ). При этом гепарин не оказывает влияния на внешний путь, то есть на второй этап свёртывания, следовательно, и на протромбиновое время (ПВ) тоже.

Рисунок. Результаты измерений протромбинового времени (ПВ) в контрольном образце плазмы крови (пунктирная линия) и при добавлении цистеин-богатого антикоагулянта медицинской пиявки (а), гирудина (б) и гепарина натрия (в). Источник: журнал «Медицина экстремальных ситуаций».

«Разработанная методика позволяет обнаружить вещества-антикоагулянты в самых разных смесях, а также провести первичный анализ их влияния на свёртывание крови», — добавляет Валентин Манувера.

Ученые ожидают, что экономически доступные и импортонезависимые методики поиска и первичного анализа антикоагулянтов будут способствовать развитию фармацевтической отрасли России.

Результаты исследований опубликованы в журнале «Медицина экстремальных ситуаций».