Mūsu asinis. Mūsdienu medicīna spēj paveikt patiešām neticamas lietas, taču ir jautājumi, kas joprojām atrodas uz robežas starp zinātnisko fantastiku un realitāti. Viens no tiem ir par asins aizstāšanu ar mākslīgu šķīdumu.
Iedomājieties situāciju, noticis negadījums, cilvēks ir zaudējis daudz asiņu, bet pie rokas nav pieejamu donoru. Vai nebūtu brīnišķīgi, ja ārsti varētu vienkārši iešpricēt kādu universālu šķidrumu no mēģenes, un viss būtu kārtībā?
Tas izklausās ērti un glābtu neskaitāmas dzīvības, taču patiesība ir daudz sarežģītāka. Mūsdienu “mākslīgie” šķīdumi var īslaicīgi uzturēt spiedienu vai pat nedaudz palīdzēt ar skābekļa piegādi, bet pilnībā aizstāt īstas, dzīvas asinis tie nav spējīgi.
Bet kāpēc?
Kas padara asinis tik neatkārtojamas, un ko patiesībā spēj mūsdienu zinātne? Ienirsim šajā aizraujošajā, bet ļoti sarežģītajā jautājumā.
Mūsu asinis, kādas tām ir galvenās funkcijas?
Lai saprastu, kāpēc mākslīgu asins aizstājēju radīšana ir tik liels izaicinājums, mums vispirms jāatceras, ko īstas asinis dara. Tās nav tikai sarkans šķidrums, kas plūst pa mūsu vēnām. Asinis ir sarežģīta sistēma, kas veic vairākas vitāli svarīgas funkcijas.
Pirmkārt, asinis transportē skābekli. Sarkanie asinsķermenīši, jeb eritrocīti, ir aprīkoti ar olbaltumvielu hemoglobīnu, kas piesaista skābekli plaušās un nogādā to uz katru ķermeņa šūnu. Bez šī procesa mūsu audi vienkārši mirtu. Tieši šo funkciju ir visgrūtāk atdarināt.
Otrkārt, asinis pārnes barības vielas, kā cukuru, taukskābes un aminoskābes no gremošanas sistēmas uz šūnām. Tās arī savāc atkritumvielas, piemēram, oglekļa dioksīdu un urīnskābi, un nogādā tās uz orgāniem (plaušām, nierēm), kas tās izvada no ķermeņa.
Treškārt, asinis cīnās ar slimībām. Baltie asinsķermenīši, jeb leikocīti, ir mūsu imūnsistēmas galvenie kareivji, kas uzbrūk vīrusiem, baktērijām un citām patogēnām vielām. Bez tiem mēs nespētu izdzīvot ne minūti.
Ceturtkārt, asinis piedalās asins recēšanā. Trombocīti un recēšanas faktori (olbaltumvielas) ir atbildīgi par asiņošanas apturēšanu, veidojot recekļus. Ja šis mehānisms nedarbotos, pat neliels iegriezums varētu būt letāls.
Piektkārt, asinis uztur ķermeņa temperatūru un pH līdzsvaru. Tās izplata siltumu pa visu ķermeni, nodrošinot, ka vitāli svarīgie orgāni saglabā optimālu temperatūru.
Kā redzat, asinis ir daudz vairāk nekā vienkāršs transporta līdzeklis. Tās ir dzīvs, dinamisks šķidrums, kas vienlaikus pilda desmitiem funkciju. Radīt mākslīgu šķīdumu, kas spētu paveikt visu šo, ir ārkārtīgi grūts uzdevums.
Mākslīgās asins aizstājēju kategorijas.
Pašreizējie asins aizstājēju veidi ir iedalāmi vairākās kategorijās, kas pilda dažādas, bet ierobežotas funkcijas. Ārkārtas situācijās ārsti bieži izmanto medicīniskus šķīdumus, ko mēs varētu saukt par pagaidu asins aizstājējiem.
1. Kristalloīdi un koloīdi.
Šie ir visbiežāk lietotie šķīdumi, ko izmanto, lai ātri atjaunotu cirkulējošā šķidruma tilpumu un uzturētu asinsspiedienu, it īpaši pēc liela asins zuduma. Kristalloīdi ir vienkārši sāls šķīdumi, piemēram, fizioloģiskais šķīdums (nātrija hlorīds) vai Ringera šķīdums.
Koloīdi, savukārt, ir sarežģītāki un satur lielas molekulas, piemēram, želatīnu, dekstrānu vai albumīnu, kas palīdz šķīdumam ilgāk saglabāties asinsvados.
Šie šķīdumi ir lieliski kā “balsts”, kas nodrošina, ka sirds turpina sūknēt šķidrumu pa asinsvadiem, taču tiem ir viens liels trūkums: tie nespēj pārnest skābekli. Tie palīdz stabilizēt pacienta stāvokli, bet ne novērš skābekļa badu, kas rodas liela asins zuduma gadījumā. Tāpēc tie ir tikai īslaicīgs risinājums.
2. Skābekļa pārnesēji.
Šī ir nākamā kategorija, kas jau mēģina atdarināt vienu no galvenajām asins funkcijām – skābekļa transportēšanu. Šīs vielas var iedalīt divās apakšgrupās: uz hemoglobīna bāzes veidoti savienojumi un perfluorogļūdeņraži.
Hemoglobīna bāzes šķīdumi.
Tie ir šķīdumi, kas radīti no pārstrādāta liellopu vai cilvēka hemoglobīna. Viens no zināmākajiem ir “Hemopur” (Hemopure), kas izstrādāts uz liellopu hemoglobīna bāzes. Dažās valstīs, piemēram, Dienvidāfrikā un Krievijā, to var izmantot oficiāli, taču Eiropā un ASV tam nepieciešama īpaša atļauja.
Šie savienojumi patiešām spēj piegādāt skābekli, bet tiem ir arī blakusparādības, piemēram, asinsvadu spazmas, kas paaugstina asinsspiedienu, un oksidatīvais stress. Tāpēc šo šķīdumu plaša izmantošana vēl nav iespējama. Ir arī citi līdzīgi preparāti, taču tie visi vēl atrodas klīnisko pētījumu stadijā.
Perfluorogļūdeņražu emulsijas (PFC).
Šīs vielas darbojas pavisam citādi. Tās fiziski izšķīdina skābekli, līdzīgi kā gāzēts ūdens izšķīdina oglekļa dioksīdu. Viena no pirmajām šāda veida emulsijām bija “Fluosol-DA”, taču tā ātri tika izņemta no tirgus, jo tās efektīvai darbībai bija nepieciešams paaugstināts skābekļa līmenis ieelpojamajā gaisā.
Turklāt tās bija saistītas ar dažādām blakusparādībām. Mūsdienās tiek izstrādātas jaunas, uzlabotas perfluorogļūdeņražu emulsijas, piemēram, “Perftoran”, taču līdz to nonākšanai plašā medicīnas praksē ir vēl tāls ceļa gājums.
Nākotnes perspektīvas un zinātnes sasniegumi.
Zinātnieki visā pasaulē strādā pie vēl futūristiskākiem risinājumiem, kas varētu tuvoties pilnīgai asins aizstāšanai.
1. Eritrocītu audzēšana laboratorijā.
Viens no ambiciozākajiem projektiem ir sarkano asinsķermenīšu audzēšana laboratorijas apstākļos, izmantojot cilmes šūnas. Apvienotajā Karalistē jau ir veiktas pirmās šādu šūnu pārliešanas brīvprātīgajiem, un rezultāti tiek gaidīti ap 2025. gada beigām.
Ja pētījumi būs sekmīgi, šī tehnoloģija varētu kļūt par nišas risinājumu 2030. gadu sākumā, piemēram, cilvēkiem ar ļoti retām asins grupām vai tiem, kam nepieciešama specifiska asins pārliešana. Šis risinājums novērstu vēl vienu nopietnu problēmu – asins grupas saderības jautājumu.
2. Sintētiskie eritrocīti un nanotehnoloģijas.
Cits pētījumu virziens ir sintētisko eritrocītu radīšana, izmantojot nanotehnoloģijas. Šie nanodaļiņi spētu pārnest skābekli, taču to ražošana un drošības pārbaudes ir sarežģīts un ilgs process. Pašlaik šādi projekti ir agrīnā attīstības stadijā un vēl tālu no klīniskas pielietošanas.
3. Mākslīgie trombocīti.
Zinātnieki pēta arī mākslīgo trombocītu radīšanu, kas spētu piedalīties asins recēšanā. Tas varētu būt īpaši noderīgi pacientiem, kuriem ir traucēta asins recēšanas spēja, vai negadījumu upuriem, kuriem ir smaga asiņošana. Šie pētījumi vēl ir agrīnā stadijā, taču tie liecina par milzīgu potenciālu nākotnes medicīnā.
Vai mēs izveidosim mākslīgās asinis?
Lai gan zinātne ir gājusi garu ceļu, atbilde joprojām ir vienkārša: pašlaik pilnībā aizstāt cilvēka asinis nav iespējams. Ārsti var uzturēt dzīvību, izmantojot šķīdumus un pagaidu aizstājējus, taču smagas asiņošanas gadījumā joprojām nepieciešamas donora asinis.
Pētnieki strādā pie revolucionāriem risinājumiem, un cerība uz universālu mākslīgu asins aizstājēju pastāv. Tomēr visreālistiskākais scenārijs ir tāds, ka tuvākajā nākotnē mēs redzēsim nevis pilnīgu asins aizstājēju, bet gan atsevišķus komponentus, kā mākslīgus eritrocītus, trombocītus un citus elementus, kas tiks izmantoti specifiskās situācijās.
Plašai mākslīgo asins izmantošanai būs jāpagaida vismaz vēl desmit gadi, un visticamāk, vēl ilgāk. Tāpēc līdz nākamajam “nākotnes laboratorijas” apmeklējumam iesaku sargāt savu veselību un, ja ir iespēja, ziedojiet asinis.
Tas ir labākais veids, kā palīdzēt tiem, kam tas nepieciešams, un glābt dzīvības jau šodien.
Labu Dienu!
