КРІОКРОВ ДЛЯ ЯПОНСЬКОЇ КІШКИ

Останнім часом я все більше знаходжу підтверджень тому фактові, що досягненнями сучасної науки жителі України часто користуються менше, ніж у розвинених країнах — тварини. Так на недавньому міжнародному симпозіумі з біоетики з’ясувалося, що держави Західної Європи виробили «П’ять свобод для тварин», які недосяжні в нас і для людей. А скористатися в разі потреби розробленим у Харкові унікальним методом кріоконсервування крові, про яке піде мова, незрівнянно більше шансів маємо, на жаль, не ми з вами, шановні читачі, а... японські кішки.

Проблеми кріогенної консервації

Як свідчать історики, кров використовувалася з лікувальною метою ще в давньому Єгипті, а за деякими джерелами, навіть раніше. В основному у вигляді напою як засіб від епілепсії, прокази, старіння. Є, приміром, дані, що в такий спосіб «лікувався» Людовик ХI.

Нині переливання крові — звичайна процедура. Мільйони людей в усьому світі здають кров як донори та отримують її як пацієнти. І хоча медики дедалі більше виявляють проблемні аспекти переливання крові, що, очевидно, так само індивідуальна, як відбитки пальців, альтернативи їй поки що не існує. Тому одна з проблем сучасної медицини — можливість створення необхідних запасів крові, тобто проблема кріогенної консервації. Зберегти кров живою на багато років може лише глибокий холод, рідкий азот із температурою мінус 196 градусів за Цельсієм.

Однак заморозити кров таким чином, щоб після розмороження вона була, як і перед тим, живою та здоровою, зовсім не просто. Потрібні особливі речовини — кріопротектори, які б запобігали утворенню кристаликів льоду, що руйнують ніжну клітину. Нині в усьому світі в основному використовуються так звані проникаючі кріопротектори, приміром гліцерин. Він добре захищає структури клітин. Проте після розмороження, перед введенням реципієнту, гліцерин з різних причин, насамперед через його токсичність, із крові потрібно видалити.

Ось і доводиться спочатку тричі промивати розморожені клітини фізіологічним розчином, у спеціальному режимі, «східчасто», поступово зменшуючи концентрацію. До речі, цей метод, який використовують нині в усьому світі, розробили ще за часів СРСР у Центральному інституті гематології та переливання крові. Проте ця процедура, забираючи щонайменше півтори-дві години, неприйнятна в екстремальних ситуаціях, коли дорогий час, коли рахунок іде на хвилини. Приміром, коли необхідна термінова операція, треба рятувати людей, які постраждали під час нещасних випадків, стихійних лих або військових дій. У такі хвилини громіздка процедура відмивання, що потребує особливого устаткування, мало придатна.

Учені Інституту кріобіології та кріомедицини НАН України, яким керує відомий учений, академік НАНУ В.Грищенко, розробили новий метод заморожування, набагато простіший, дешевший і зручніший на практиці. Відмивання він не потребує, переливання крові можна робити відразу після розморожування, що особливо важливо в польових умовах. Досить привезти в термосі заморожену кров, хвилину-дві розморожувати її у водяній лазні при температурі плюс 42—44 градуси й можна переливати. Не через години, а хвилини. Нерідко це ціна життя...

Загартування корисне навіть клітинам

Слід зазначити, що різні клітини організму, у тому числі різні клітини крові, потребують різних режимів кріоконсервування.

Харків’яни досліджували еритроцити. Вони особливо цінні, оскільки виконують найважливішу функцію — доставляють кисень із легень в усі куточки нашого організму. У здорової людини в 1 мл крові міститься близько 5 мільйонів червоних кров’яних тілець. У різних людей еритроцити на вигляд однакові, а ось якісно різняться дуже (приміром, у людей похилого віку містять чимало холестерину). Є й групова специфічність, причому друга група крові — найстійкіша до заморожування.

Спочатку мета досліджень була суто теоретична. Харків’яни досліджували, як впливають розчини різних речовин на поведінку мембрани еритроцита, оскільки саме вона багато в чому визначає стійкість клітини до заморожування. Серед них був і розчин речовини, яка називається ПЕО-1500. На відміну від гліцерину, який проникає в клітину, цей кандидат у непроникаючий кріопротектор абсолютно нешкідливий для людини. Він дешевий і давно застосовується при виготовленні різноманітних мазей та зубних паст. Однак у бочці меду ховалася ложка дьогтю. Проблема полягала в тому, що огорнуті цією речовиною клітини за час зниження температури від кімнатної до нуля зазнавали холодового шоку, тобто в мембрані відбувалися ушкодження, які проявлялися лише після розмороження.

— Ми першими розробили особливий метод холодової стабілізації клітин перед заморожуванням, що дозволяє уникнути шоку, — розповідає керівник робіт, кандидат біологічних наук Любов Бабійчук. — Тонкощі полягають у тому, що перед звичайною процедурою заморожування в еритромасу — це щільніша й трохи темніша, ніж кров, рідина, від якої відділена плазма, — подається розчин протектора ПЕО-1500 при низькій, але позитивній температурі середовища. І в особливому режимі, повільно й поступово відбувається їх змішування. Подробиці цієї технології —наше ноу-хау. Така попередня адаптація немов загартовує клітину еритроцита. Холодовий шок не настає, і всі її структури залишаються цілими та неушкодженими, проте на молекулярному рівні характерні зміни все-таки відбуваються. Приміром, хоча кріопротектор і не проникає всередину клітини, але в мембрану вкорінюється, «витягуючи» з клітини частину (до 30%) внутрішньоклітинної води. В результаті еритроцит «худне».

Після такої адаптації «коктейль» із еритромаси й кріопротектора заморожується до мінус 196 градусів за Цельсієм простим зануренням у рідкий азот. Харків’яни визначали структурно-функціональну повноцінність клітин після розмороження за всіма загальноприйнятими у світі тестами — на гемоліз, осмотичну крихкість, збереження кисневотранспортної функції. З допомогою ізотопів провели також випробування на приживлюваність еритроцитів у руслі крові реципієнтів-добровольців. Як виявилося, після введення в кров залишаються живими і здоровими 85% еритроцитів. Це хороший показник, він припускається при найжорсткіших нормах.

А що відбувається з самим кріопротектором у нашому організмі? Його утилізують нирки й виводять з організму. Якщо крововтрата надто велика, потрібне обмінне переливання й лікар вирішує, що в такій ситуації не варто перевантажувати нирки пацієнта великою кількістю протектора, — теж не біда. Харків’яни розробили дуже простий експрес-спосіб видалення ПЕО-1500, на який знадобиться не більше десяти хвилин. Таким чином, відпадає потреба у триразовій процедурі відмивання, складному устаткуванні й суворій стерильності відмивних розчинів.

Зберігайте кров у банку

— Коли можна буде говорити про застосування новації? — запитую Любов Олександрівну.

— Для того, щоб на основі цього методу ми змогли розробити технологію, потрібне спеціальне устаткування, хоча і не дуже складне, а також гроші, хоч і невеликі. Однак у нас нічого цього немає! Проблема ще й у тому, що наша речовина ПЕО-1500 для внутрішньовенного введення раніше не застосовувалася, отже, її потрібно провести через Фармкомітет. Це дуже дорога платна послуга, на яку грошей інститут теж не має.

— А станції переливання крові?

— Станції переливання взагалі перестали піддавати глибокому заморожуванню донорську кров! У них тепер немає коштів навіть на закупівлю рідкого азоту! А раніше на Харківській обласній станції переливання крові існував банк донорської крові, в тому числі рідкісних груп. Я б хотіла торкнутися ще однієї проблеми. Йдеться про те, щоб кожна людина за бажання могла зберігати в кріобанку запас своєї власної крові.

— А яка в цьому потреба?

— Простий приклад. Мільйони людей роблять планові операції. Що краще — протягом півроку перед операцією про всяк випадок здавати потрохи свою власну кров, яку заморозять в одноразовому контейнері й за потреби вам же і віллють, чи прийняти чужу, донорську? Потрібні запаси й для так званих груп ризику — співробітників внутрішніх органів та МНС, військових, працівників атомних електростанцій, спортсменів, людей із рідкісною групою крові. Будь-який фахівець вам скаже — найкраща кров — своя!

— Через можливість інфікування?

— І через це теж. Попри всі сучасні системи тестування донорської крові, ніхто не дасть вам гарантії, що ви не «підчепите» якоїсь інфекції. Не секрет, що зараз кров нерідко здають просто бомжі та алкоголіки. Останніми роками ми отримуємо для експериментів кров поганої якості. Вона швидко гемолізує, еритроцити не стабільні. Проте в системі української охорони здоров’я нині немає ні банків донорської, ні банків особистої крові.

— А у вашому інституті?

— В Інституті кріобіології та кріомедицини такий банк є. Якщо буде замовлення та дозвіл Фармкомітету, інститут у принципі зможе зберігати такий «внесок» скільки потрібно.

— В інших країнах такі банки, напевно, є...

— У розвинених — є. Безвідмивним методом кріоконсервації зацікавилися, приміром, японські медики. До Харкова приїжджав професор Суміда з колегами. А ми на його запрошення їздили до Японії, у місто Фокуоко. Проводили експерименти в госпіталі Кіушу, де є, до речі, власний кріогенний банк. У результаті співробітництва японці заявили, що вони готові купити розробку, й нині наш інститут опрацьовує форми такого договору. Слід зазначити, що Японію не можна запідозрити в неувазі до здоров’я своїх громадян — для впровадження нашого методу в них немає перепон у вигляді їхнього Фармкомітету. Досить провести експерименти на тваринах і подати отримані дані вченій раді госпіталю, яка видає дозвіл на проведення експериментів на десяти пацієнтах-волонтерах. Якщо результати виявляться позитивними, цього досить для застосування на практиці.

— Лікування людей?

— Так, пацієнтів госпіталю. Однак нашим методом зацікавилися і японські ветеринари. Для операцій на малих свійських тваринах у Японії теж застосовують кріоконсервовану кров, існують і спеціальні кріобанки для збереження запасів крові кішок і собак.

— Добре бути японською кішкою...

— Безгрошів’я ставить нас ще перед однією проблемою — нам дуже важко пропагувати свої розробки за кордоном, оскільки ми не в змозі ні заплатити за публікацію в західному науковому журналі, ні оплатити поїздку на солідний науковий симпозіум. Тільки зрідка ми можемо поїхати за кордон за рахунок сторони, яка запрошує. Так, нещодавно я була на міжнародній конференції, яку проводив ІНТАС, і робила доповідь про фундаментальний аспект наших досліджень. Після цього надійшло замовлення з англійського наукового журналу — вони згодні надрукувати нашу статтю без оплати. А взагалі в нас немає коштів на рекламу власних розробок. Хоч поки що науковий рівень інституту все ще досить високий...