Навіщо потрібна трупна кров

Патологоанатоми, що спеціалізуються в області гематології, переважно сподіваються вивчення трепанобиопсий, не виходячи поза рамки традиційних методик у сфері дослідження трупного матеріалу.

Створилася парадоксальна ситуація, у якій патологоанатом отримує основні відомості про патоморфологію хвороб крові з рук клініциста-морфолога, а в розпорядженні прозектора виявляються ті порівняно мізерні матеріали, які він отримує при розтині трупа.

Ми говоримо про це не для того, щоб дорікнути патологоанатомів у відсутності дослідницької ініціативи, а констатації сформованого становища, яке навряд можна вважати нормальним. Багато з тих відомостей, на які нам хотілося б звернути увагу, отримані не патологоанатомами, а клініцистами-трапсфузіологами, які в пошуках додаткових ресурсів трансфузійних середовищ зацікавилися трупною кров'ю.

Саме у цих дослідженнях було показано, що кров, Вилучена з яремної вени трупа в перші шість годин після смерті, зберігає структурно-функціональні властивості своїх клітинних елементів і може бути з успіхом використана з метою переливання.

Проблема переливання трупної крові безпосередньо пов'язана з іменами Ст. н. Шамова, З. З. Юдіна. Історія питання викладено у роботах як самого С. З. Юдіна (1960), так і його численних учнів та послідовників.

До цих робіт ми і надсилаємо тих, хто цікавиться подробицями розвитку проблеми. Зупинимося лише на деяких вузлових моментах, необхідних для з'ясування суті питання, що цікавить нас.

У 1928 р. Ст. н. Шамов на IV з'їзді хірургів України доповів про успішне переливання трупної крові в експерименті на собаках. Ідея В. Н. Шамова була підхоплена С. С. Юдіним, який уперше у світі 23 березня 1930 р. у степах хірургічної клініки Інституту ім. Н. В. Скліфосовського зробив переливання крові, вилученої у померлого кілька годин тому літнього чоловіка, молодої людини, яка намагалася шляхом розтину вен передпліччя покінчити життя самогубством.

Життя молодої людини була врятована, і це започаткувало цілу серію поглиблених досліджень у галузі морфології та біохімії крові трупа. Термін «трупа», введений С. С. Юдіним, міцно укоренився в хірургічній літературі.

В Інституті ім. І. В. Скліфосовського була створена перша у світі лабораторія з експериментального та клінічного вивчення властивостей трупної крові. У клініках інститутів з успіхом перелито понад 30 тонн трупної крові.

У лабораторії консервування тканин успішно продовжуються роботи з приготування плазми та фібринолітичної сироватки, що мають високу терапевтичну активність.

У дослідження біологічних властивостей трупної крові значний внесок зробив А. В. Русаков, засновник та багаторічний керівник патологоанатомічного відділення Інституту ім. Н. В. Скліфосовського. Саме А. В. Русаков вперше звернув увагу на те, що вивчення багатьох морфологічних та біохімічних параметрів трупної крові може надати неоціненну послугу патологоанатому при обговоренні тапатогенезу у спірних випадках.

Велике значення має, наприклад, встановлення ниркової недостатності та діабету за допомогою аналізів крові на сечовину, залишковий азот та цукор.Таким чином, кров трупа, особливо в перші години після смерті, не втрачає значення важливого діагностичного середовища, що допомагає патологоанатому уточнити функціональну роль виявлених пасекції змін органів або встановити правильний діагноз за відсутності видимих ​​змін (наприклад, при цукровому діабеті).

Надалі результати цих багаторічних спостережень були узагальнені та поглиблені дослідженнями учнів О. В. Русакова. С. А. Потьомкіної (1975) вдалося виявити факти, що мають кардинальне значення для подальшого вивчення біохімії трупної крові. Встановлено, що з більшості прийнятих у клінічній практиці біохімічних параметрів кров трупа в перші 1-2 години після смерті повністю відповідає аналогічним показниками термінального періоду.

Отже, на основі біохімічного дослідження трупної крові У перші години після смерті можна з повною достовірністю говорити про зрушення гомеостазу у фазу агонії, що має важливе значення для встановлення справжньої причини смерті. Якщо кров взято для аналізу через 12—15 год після смерті, т. е. у терміни, коли виробляється основна маса розтинів, виявляються деякі зрушення у низці біохімічних параметрів, які лише на 30% залежать від трупних змін.

"Ідеальних померлих донорів привозили з лазні"

Незвичайною людиною Сергія Сергійовича Юдіна зробила сама природа. У 1891 році

Навички самореклами у поєднанні з методами більшовицького агітпропу допомогли професору Юдіну легалізувати використання трупної крові.

65 років тому Наркомздоров'я узаконило забір крові з трупів для подальшого переливання.З того часу масштабна заготівля трупної крові тривала у СРСР до його розпаду й у обмежених розмірах практикується досі. Історію цього видатного методу та його не менш видатного автора відновив оглядач "Влади" Євген Жирнов.

Незвичайною людиною Сергія Сергійовича Юдіна зробила сама природа. У 1891 році в поважній московській купецькій сім'ї народився хлопчик із разючими руками. Їхні суглоби були аномально гнучкими, і довгі пальці легко відхилялися до тильного боку долоні. З таким даром ховати себе в сімейній справі — керувати канючою фабрикою, де витягували в нитку золото та срібло і розшивали формені мундири, чи магазином військово-офіцерських речей на Микільській вулиці — було б справжнім злочином. І 1911 року він вступив на медичний факультет Московського університету. Хірургія дійсно була найкращим застосуванням для рук, що вражали всіх і блискучого, як виявилося, розуму Сергія.
Однак захоплення оточуючих надзвичайним даром не могло не позначитися на характері Юдіна. Звичка вражати була другою натурою Юдіна. А бажання бути в центрі уваги – однією з основних рис поведінки. Звичайно, його хворим це було лише на користь. Адже відомо, що знаменитий лікар може лікувати пацієнтів, як то кажуть, простим накладенням рук. Але часом поведінка Юдіна межувала з епатажем.
Сучасники відзначали його б'є в очі, показну манірність. А вчинки і висловлювання Юдіна, що дивували медичну громадськість, довгі роки залишалися притчею в язицех. Наприклад, Сергій Сергійович власноруч видалив пухлину у своєї матері, що чимало шокувало його колег, які ніколи не оперували родичів.
Іноді його слава переходила межі лікарської спільноти.У 1925 році за монографію про новий метод анестезії він був премійований відрядженням до Сполучених Штатів. Там вражені його руками та талантом власники найкращих хірургічних клінік умовляли Юдіна залишитися назавжди і обіцяли казкові умови для життя та роботи. Але він повернувся до СРСР, а всі зароблені операціями гроші витратив на закупівлю обладнання для фабричної лікарні у Серпухові, де тоді працював. І про вчинок Юдіна заговорили всі. Його покупки, щоправда, були конфісковані на митниці, і так ніколи і не потрапили до Серпухова.
1928 року Юдіна призначили головним хірургом Інституту швидкої допомоги імені Скліфосовського. І тут він не припиняв вражати всіх і вся. Причому не тільки блискучими хірургічними операціями, які він проводив щодня. Якоїсь миті він вирішив, що його син теж має стати хірургом. І почав брати шестирічного хлопчика до операційної. Ставив дитину на стілець і змушував стежити всі маніпуляціями. Хірургом Юдін-молодший не став, але його нервова система залишилася зірваною на все життя.

"Нехай краще помре від сифілісу, ніж від втрати крові!"
Для повноти слави Юдіну не вистачало медичного відкриття, яке було б зрозумілим не лише фахівцям. 20-ті роки були епохою лікарів-чарівників і ліків-панацей. Один лікував вшиванням під шкіру консервованих тканин тварин чи рослин, інший – сечею вагітних жінок, третій – снодійним. Опускатися на межу шарлатанства Юдін не міг, але успіх сам прийшов до нього в руки.
У тому ж 1928 році Юдін був присутній на ІІІ Всеукраїнському з'їзді хірургів, де професор Володимир Шамов доповідав про свої вдалі досліди з переливання живому собаці крові умертвленого. Юдін був здивований не менше, ніж інші слухачі.І можна було уявити, як буде вражена вся країна у разі перенесення цього експерименту на людей.

Сам Шамов переливати людську трупну кров не збирався. А інших лікарів зупиняло чинне законодавство. Правила зобов'язували донорів пройти обов'язкову перевірку на сифіліс. На результати аналізу доводилося чекати кілька днів. Живі донори могли й зачекати. Але методів консервації крові ще не існувало, і трупна кров псувалась раніше, ніж приходили результати аналізів. Ситуація безвихідна. Однак Юдіна вдалося знайти маленьку зачіпку.
За дотриманням порядку стежили патологоанатоми, які були зобов'язані повідомляти правоохоронцям закон про всі його порушення. В Інституті імені Скліфосовського патологоанатомічне відділення очолював професор Арсеній Русаков — дуже кваліфікований та грамотний фахівець. Як розповідав мені його учень академік Микола Пермяков, Русаков мав лише одну ваду — був морфіністом. А Юдін, як головний хірург, розпоряджався інституційними запасами знеболювальних.
Тому, зважившись на експеримент із переливання людині трупної крові, Юдін міг не боятися того, що патологоанатоми, як наказувалося, негайно кинуться до прокурора. 23 березня 1930 року до Скліфа було доставлено інженера, який перерізав собі вени і вмирав від крововтрати. Одночасно "швидка" привезла померлого діда, чия група крові підходила самогубцю. Вірний своїм звичкам Юдін сказав співробітникам, мабуть, заздалегідь заготовлену фразу: "Нехай він краще помре від сифілісу, ніж від втрати крові!". Переливання пройшло вдало. І хоча пояснень із прокурорами уникнути не вдалося, переможців, як завжди, не судили.
Сергій Сергійович купався у променях слави.Про новий спосіб він робив доповіді в СРСР і за кордоном, де повідомлення про переливання трупної крові справило справжній фурор. Він став членом багатьох медичних товариств у багатьох європейських країнах. І весь цей час продовжував оперувати хворих та експериментувати з трупною кров'ю.

"Інфаркт, інсульт та механічна асфіксія"
Поступово було вироблено правила відбору покійників для забору крові. З етичних міркувань Юдін відмовився від використання померлих дітей, а з фізіологічних жінок.
"Жінка пов'язана із зовнішнім середовищем піхвою, - розповідав мені послідовник Юдіна професор Валерій Хватов. - Звідси - часті запальні захворювання статевої сфери і висока ймовірність бактеріального забруднення крові".
На підставі експериментів Юдіна були встановлені та затверджені Наркомздоровом правила.

"Законодавчо, - розповідав Хватов, - дозволено заготовляти кров людей, померлих тільки й виключно від трьох причин: інфаркт, інсульт і, нарешті, механічна асфіксія - повішення. За будь-яких інших діагноз використання крові забороняється. Відразу виключалася смерть вдома і в лікуваних установах. .До смерті не повинні були проводитися ніякі реабілітаційні заходи: ті, кому перед смертю були зроблені якісь внутрішньовенні вливання, безумовно, відбраковувалися всі, хто помирав у лікарнях. Рубці на тілі - могла бути пухлина або гнійне захворювання, шкірні хвороби, удар, синець - відбраковка: може бути нестерильна кровь.
Багаторічні досліди Юдіна, за словами професора Хватова, допомогли сформулювати і технічні принципи забору трупної крові:
"Заготовляти кров дозволялося не пізніше шостої години після смерті. Юдін встановив, що кров у трупі у великому колі венозного кровообігу протягом доби залишається стерильною і зберігає всі свої властивості. , Що для того, щоб уникнути бактеріального забруднення крові, її потрібно заготовляти з яремної вени на шиї. Робився надріз, вставлялися канюлі з трубками, труп перевертався головою вниз, і кров йшла самопливом. Донорство. Потім за допомогою промивного розчину заготовляють ще літра півтора крові.
Не всі, щоправда, зустріли відкриття професора Юдіна із захопленням. І вже за кілька років, щоб не бентежити маси, він сховався за латиною, перейменувавши трупну кров у кадаверну (потім її називали постагональною, потім фібринолізною). Кількість скептиків від цього не зменшилася, однак і після винайдення методів консервації донорської крові у Юдіна залишалося чимало прихильників. Його учень професор Кирило Симонян писав, що якби людство спочатку почало брати для переливання кров у трупів, можливо, воно не додумалося б до донорів. Інший видний фахівець з фібринолізної крові професор Георгій Пафомов говорив: "Чому кадаверна кров краща за донорську? Вона краще перевірена. Адже Донора ніколи не розкривають!"
Незважаючи на всі сумніви та суперечки, заготівля трупної крові в Інституті Скліфосовського не припинялася (див. графік). А на хвилі дискусій авторитет Юдіна піднявся на недосяжну висоту. Консультуватися в нього вважали за честь найвищі представники радянської еліти. Він лікував Булганіна, оперував Мікояна. Найвідоміші художники писали його портрети. І від такого успіху неминуче почалося запаморочення.

"Живуча кров мертвої людини"
Сергій Сергійович ніколи не приховував свого, м'яко кажучи, несхвалення існуючого ладу. І з кінця 20-х років до ОГПУ надходили повідомлення про його антирадянські погляди та висловлювання. Але золоті руки знаменитого хірурга були надто потрібні радянській владі.
Перший дзвінок пролунав для нього на початку Великої Вітчизняної війни. Учні Юдіна, що набралися досвіду, пішли на фронт, отримали високі посади в армійській медицині, а потім і генеральські погони. Юдін же залишався у своєму Скліфі. Восени 1941 року в нього почало здавати серце. Можливо, від перенапруги він багато тоді оперував, а може, від незаслуженої образи.
І так нелегкий характер Юдіна зіпсувався остаточно. Одна з його співробітниць розповідала мені, що проклинала той день, коли сказала шефу, що вміє малювати. Йому були потрібні малюнки розрізів частин людського тіла для якоїсь публікації. І щоб молода лікарка зробила їх до потрібного терміну, він просто замкнув її в морзі з пилкою, альбомом та олівцями. Ще крутіше Юдін обійшовся з власним сином. Вирішивши, що син повернувся з фронту, скориставшись його ім'ям, він оголосив, що він більше не має сина, і більше з ним не зустрічався.

Юдін, як і раніше, не приховував свого невдоволення строєм, але його не чіпали.Він виявився корисним радянській владі як відома на Заході людина. До Москви приїжджали делегації союзників, і їм треба було показати соціалізм без гулаговського оскалу і кричущих картин злиднів. Зазвичай доводилося вдаватися до хитрощів. Наприклад, коли дружина Вінстона Черчілля відвідувала військовий шпиталь, вази з фруктами крадькома переносили з палати в палату, щоб пустити пилюку в очі високій гості.
А Юдін приймав іноземців із властивим йому артистизмом. Вражаючи ерудицією, блискучим знанням мов, віртуозними операціями та, звичайно ж, заготівлею трупної крові. Приголомшений настоятель Кентерберійського собору Хьюлетт Джонсон написав в альбом відвідувачів Скліфа: "Яка велич криється в ідеї, що кров мертвої людини, що ще живе, переливається живій, що страждає за нею".
Хірург Юдін був потрібний країні не менше. Він розробляв методики лікування поранених солдатів, виїжджав на фронт, навчав військових лікарів. Але прославився в армії, як завжди, ефектним ходом. У 1945 році у Відні у командувача військ маршала Конєва на грунті зловживання трофейними продуктами стався заворот кишок. Оперувати маршала, що відрізнявся крутою вдачею, не наважувався ніхто. А заступник головного хірурга Червоної армії полковник та академік Юдін врятував полководця за допомогою звичайної клізми. Як гонорар Юдін отримав шикарну трофейну машину і славу єдиної крім Сталіна людини, здатної "зробити клізму" лютому Конєву.
У перші повоєнні роки Юдін продовжував вести колишній спосіб життя, регулярно смикаючи за вуса вищу владу. Наприклад, він, незважаючи на наказ, категорично відмовився оглянути полоненого фельдмаршала Паулюса, який захворів.Після початку холодної війни продовжував листувати з іноземцями, які відвідували інститут у роки Вітчизняної війни. Сергій Сергійович не врахував, що його учні самі стали маститими хірургами, були віддані строю і користувалися незмірно великою довірою тих, хто владує, ніж він.
У грудні 1948 року його запросили на чергову консультацію "нагору". Як завжди в таких випадках, за ним було надіслано урядовий лімузин. Але він доставив Юдіна прямо на Луб'янку. Тоді "ворогів народу", як правило, заарештовували разом із членами сім'ї. Як мінімум із дружиною. Дружина Юдіна залишилася вдома. На Луб'янку за Юдіним відвезли його хірургічну сестру, вірного асистента та кохану жінку — Марину Голікову.

"Вибраковка велика - привозять в основному бомжів"
Версій про те, що стало конкретним приводом для арешту, було багато. Але істина виявилася досить простою. 1948 року у радянських контррозвідників трапилося кілька провалів "на англійській лінії". І підняли всі колишні пов'язані з англійцями матеріали. У справі Наталії Водолазової — перекладачки кореспондента "Дейлі телеграф енд морнінг пост" у Москві Чоллертона, заарештованої 1943 року за сприяння своєму шефу у збиранні конфіденційної інформації, контррозвідники виявили прізвище Юдіна. За звичкою бажаючи вразити англійця, Сергій Сергійович яскраво описував йому свої поїздки на фронт, розповідав представнику союзників про втрати та характер поранень червоноармійців і показував карти місць боїв, подаровані йому фронтовими генералами.
Спочатку Юдін зазвичай спробував здивувати міністра ГБ. І на першому ж допиті Абакумова сказав, що не любить радянську владу. А потім не витримав тиску слідчих і визнав себе винним у всьому.Його змушували свідчити на Марину, Марину — на нього. Потім інтерес слідчих до англійської теми вичерпався, і Юдіна вирішили зробити учасником змови радянських генералів проти Сталіна. Він у всьому "зізнався" і тут. Але "справа маршалів" так і не сліпилася. Марину відправили до табору, а шпигуна та ворога влада Юдіна залишила на Луб'янці. Голодуванням, або, як написано в його справі, "різким обмеженням у прийомі їжі", він домігся права працювати над книгою про трупну кров. 1952 року Юдіна відправили на заслання, а потім, після смерті Сталіна, дозволили повернутися до Москви.

Академік Юдін виявився єдиним полковником, який зумів поставити клізму на службу верховному командуванню Червоної армії.

Перебуваючи на волі, він щосили допомагав Марині. Надсилав їй посилки, намагався передавати гроші. А робота у Скліфі не складалася. Там звикли обходитися без нього, і ніхто не збирався поступатися Юдін свою посаду. Лише за допомогою давнього пацієнта Булганіну йому вдалося знову стати головним хірургом Скліфа.
Він продовжував працювати, удосконалював методи заготівлі трупної крові. Але 1954 року його не стало. Втома серця виявилася занадто великою. А його справу із властивою їй енергією продовжувала Марина Голікова. Вона доповнила рукопис про трупну кров необхідними цифровими даними та домоглася її видання разом з іншими працями академіка Юдіна. При цьому розповідала всім, що він пам'ятав усі результати експериментів на згадку та завершив книгу у в'язниці сам. А в 1962 році, змусивши всі бюрократичні перепони, вона добилася посмертного нагородження Юдіна Ленінською премією за створення методу заготівлі трупної крові. А метод продовжував жити без свого автора.
"Пік заготівлі крові раптово померлих припав на 1967 рік, - згадував професор Хватов. - Тоді на конференції доповідали про наявність в СРСР 22 таких лабораторій, але насправді їх було більше. У Донецьку, Києві, Львові, Мінську, Гомелі, Саратові, Новокузнецьку, Кемерові, Челябінську. У Кірові, Горькому та Ленінграді. були дуже великі центри заготівлі фібринолізної крові. У Москві було дві лабораторії. 2-2,5 тонни крові на рік”.

Будучи радянським академіком, Юдін проте охоче вступав у зв'язок з іноземцями. Він листувався з Уїнстоном Черчіллем, але на Луб'янку потрапив за розмови з англійським кореспондентом Чоллертоном

Після розпаду СРСР ситуація кардинально змінилася.
"За нашими розрахунками, - розповідав Хватов, - при 10 мільйонах населення на рік мало бути 10-15 тисяч раптово померлих. Але тепер труп везе не "швидке", а спеціальне перевезення. Це довше за часом. І потім везуть не до нас , а в моргах свого округу. 1000-1500 кадаверів на рік Це всього 700-800 літрів крові. До 50%.

За сприяння видавництва ВАГРІУС "ВЛАДА" представляє серію історичних матеріалів у рубриці АРХІВ

Заготівля трупної крові в Москві в 1935-1953 роках (кількість трупів)
1935 264
1936 249
1937 250
1938 337
1939 403
1940 571
1941 447
1942 275
1943 243
1944 188
1945 297
1946 243
1947 334
1948 506
1949 578
1950 634
1951 530
1952 555
1953 458

Історія штучної крові: як донорами ставали мерці, бики та кити

Сьогодні в Росії відзначається Національний день донора, ініційований на честь події, що сталася 20 квітня 1832 року. Того дня петербурзький акушер Андрій Вольф уперше успішно провів переливання крові породіллі з кровотечею.

Однією тільки Москві щодня потрібно понад 200 літрів крові. У середньому лише у столиці за рік переливається до 50 тисяч літрів компонентів донорської крові — решта «доливається» з інших регіонів Росії. Не сказати, що десь у країні є більша концентрація донорів — для забезпечення повної потреби необхідно, щоб їх на кожну тисячу населення припадало 40–60 осіб, але цей показник нижчий і з роками не зростає.

Через Добро Mail.Ru ми регулярно розповідаємо про благодійні проекти, в яких може взяти участь кожен — у тому числі як донор. Але якщо крові не вистачає від «природного» джерела, значить, потрібно шукати альтернативи. Розберемося, де мають ховатися її безмежні запаси.

Найбезпечніша кров

Почнемо з того, що люди користуються донорською допомогою через брак іншої. Сама ж кров від донора може бути джерелом багатьох небезпек. Іноді люди є носіями будь-яких інфекцій, не підозрюючи про це. Швидкий аналіз перевіряє кров на СНІД, гепатит, сифіліс, але інші віруси та інфекції не можуть бути одразу виявлені, якщо сам донор про них не знає.

Незважаючи на захисні заходи, різні віруси часто передаються разом із кров'ю. Наприклад, герпес, цитомегаловірус, папіломавірус. Іноді передається і гепатит, оскільки тести можуть визначити наявність гепатиту через кілька місяців після його потрапляння в кров.
Свіжу кров можна зберігати лише 42 дні (приблизно) і лише кілька годин без охолодження.Статистика по США каже, що там за один день близько 46 людей гинуть через втрату крові — і це ще одна причина, чому вчені (не тільки в Штатах) працюють протягом багатьох десятиліть, щоб знайти відповідний кровозамінник.

Штучна кров позбавила б усіх проблем. Штучна кров може бути кращою за справжню. Уявіть, що вона підходить пацієнтам з будь-якою групою, зберігається довше звичайної крові та в більш щадних умовах, виготовляється швидко та у великих кількостях. Крім того, вартість штучної крові можна зробити нижчою від вартості крові від донорів.

Гемоглобінова криза

Спроби створити штучну кров точаться вже близько 60 років. А якщо взяти за основу експерименти радянського хірурга Володимира Шамова з переливання трупної крові, вперше проведені 1928 року, то виходить, що шлях до переливання крові не від звичайних донорів налічує майже 90 років.

Трупна кров не згортається через відсутність білка фібриногену, не вимагає додавання стабілізатора для зберігання і може бути перелита пацієнту з будь-якою групою крові. Отримати її можна досить багато – один труп у середньому дозволяє заготовити 2,9 л крові.

У 1930 році радянський хірург і вчений Сергій Юдін вперше застосував у клініці переливання крові раптово померлих людей. Згодом отриманий досвід успішно застосовувався у роки Великої Вітчизняної війни, коли кров, отримана від мертвих, часто ставала єдиним шансом виживання поранених бійців.

Перші, щодо успішні експерименти із синтетичною кров'ю розпочалися у 80-ті роки минулого століття, коли вчені намагалися вирішити завдання доставки кисню до органів.Штучні клітини виготовлялися з очищеного людського гемоглобіну, який несе кисень білка. Однак виявилося, що гемоглобін поза клітиною погано взаємодіє з органами, пошкоджує тканину та призводить до звуження судин. Під час клінічних досліджень перших замінників крові деякі пацієнти перенесли інсульти. На цьому експерименти не закінчилися, просто у кровозамінниках молекули гемоглобіну отримали покриття із спеціального синтетичного полімеру.

Кров. Просто додай води

Захищені молекули є порошок, який можна використовувати де завгодно, заливши водою. Синтетичні клітини можуть використовуватися з будь-яким типом крові та зберігаються тривалий час при кімнатній температурі. Однак вони не допоможуть при сильній крововтраті та підтримують пацієнта лише до моменту, поки не буде зроблено переливання справжньої крові від донора.

В іншому дослідженні замість гемоглобіну використовувалися перфторвуглеводні. Це вуглеводні, де всі атоми водню заміщені на атоми фтору. Вони здатні розчиняти велику кількість різних газів, включаючи кисень.

У цих пляшках — Oxycyte, біла штучна кров, що складається з кількох перфторвуглеців

Замінник гемоглобіну на основі перфторвуглеводню Fluosol-DA-20 був розроблений у Японії та вперше випробуваний у Сполучених Штатах у листопаді 1979 року. Першими його одержали пацієнти, які відмовилися від переливання крові з релігійних причин. З 1989 по 1992 роки Fluosol застосовували понад 40 000 чоловік. Через труднощі зі зберіганням препарату та високою вартістю його популярність знизилася, і виробництво закрили. У 2014 році з'явився перфторвуглеводневий препарат Oxycyte, але випробування згорнули з невідомих причин.

Була також спроба створити замінник крові на основі бичачого гемоглобіну. Переносник кисню Hemopure був стабільний протягом 36 місяців при кімнатній температурі та сумісний з усіма групами крові. Hemopure схвалили для комерційних продажів у Південній Африці у квітні 2001 року. У 2009 році виробник Hemopure збанкрутував, так і не домігшись дозволу клінічного тестування продукту на людях у США.

Тернистий шлях імітаторів

Нанесення полімерного покриття на молекули гемоглобіну - копіткий процес, який не здешевлює вартість штучної крові. Крім того, гемоглобін – це лише частина проблеми. Кожен набір клітин (еритроцити, тромбоцити та лейкоцити) має своє значення для організму. Розробки в області кровозамінників переважно спрямовані на відтворення лише однієї функції крові: постачання тканин киснем. Інакше кажучи, область поза киснево-транспортних еритроцитів — непрохідна хащі небезпек для вчених.

Як розповідав біофізик Михайло Пантелєєв у статті про проблеми штучної крові, за останні роки вдалося значно просунутися в галузі імітації тромбоцитів, які відповідають за усунення пошкоджень при невеликих кровотечах. Вчені беруть ліпосому або нанокапсулу розміром сотні нанометрів і вставляють у неї потрібні білки. Штучні тромбоцити дозволяють закріплюватися за небагато тромбоцитів, які в людини ще залишилися при сильній крововтраті. Але коли в організму не залишається своїх тромбоцитів, штучні вже нічим не допоможуть.

Незважаючи на те, що штучні тромбоцити не мають всіх функцій справжніх живих клітин, ними можна успішно зупиняти кровотечі в екстрених випадках.

Так виглядає кров із морських хробаків

Із правильно підібраними білками можна зробити багато цікавого. Румунські вчені з університету Бабеш-Бойяї створили штучний замінник крові на основі залізовмісного білка гемеритрину, який використовують для транспортування кисню деякі різновиди морських черв'яків. Команда біохіміків з Університету Райса пішла глибше і почала використовувати білки з м'язів китів. Виявилося, що у китів є кисень, що накопичує в м'язах міоглобін, схожий на гемоглобін з людської крові. Глибоководні тварини, володіючи великим запасом кисню в м'язах, тривалий час можуть не випливати на поверхню. На основі вивчення китового білка можна буде підвищити ефективність синтезу гемоглобіну у штучних еритроцитах.

Набагато гірші справи з лейкоцитами, які є невід'ємною частиною імунної системи організму. Ті ж еритроцити, переносники кисню, можна замінити штучними аналогами — наприклад, створеним у Росії перфтораном. Для лейкоцитів нічого краще за стовбурові клітини не придумали, але на цьому шляху виявилося занадто багато складнощів, пов'язаних з агресивними діями клітин проти нового господаря.

Нанокровь

Роберт Фрайтас, автор першого технічного дослідження потенційного медичного застосування гіпотетичної молекулярної нанотехнології та гіпотетичної медичної нанороботехніки, розробив детальний проект створення штучного еритроциту, який він назвав респіроцитом.

У 2002 році Фрайтас у книзі Roboblood (робототехнічна кров) запропонував концепцію штучної крові, в якій замість біологічних клітин будуть 500 трильйонів нанороботів.Фрайтас представляє кров майбутнього у вигляді складної мультисегментної медичної нанотехнологічної робототехнічної системи, здатної обмінюватися газами, глюкозою, гормонами, виводити відходи клітинних компонентів, здійснювати процес поділу цитоплазми і т.д.

На момент створення концепту робота мала повну фантастику, але через 15 років, тобто вже зараз, у 2017 році, японські вчені повідомили про створення біомолекулярного мікроробота, керованого ДНК. Японські дослідники вирішили одне з найскладніших завдань нанотехнологій - забезпечили механізм руху пристрою за рахунок використання синтетичної одноланцюжкової ДНК.

У 2016 році швейцарські вчені опублікували дослідження у журналі Nature Communication про створення прототипу наноробота, здатного проводити операції усередині людини. У конструкції немає двигунів і жорстких з'єднань, а саме тіло створено із гідрогелю, сумісного із живими тканинами. Рух у разі здійснюється з допомогою магнітних наночастинок і електромагнітного поля.

Фрайтас, орієнтуючись на ці дослідження, зберігає оптимізм: він упевнений, що через 20–30 років вдасться замінити кров людини нанороботами, які отримують харчування з глюкози та кисню. Виробляти електроенергію із глюкози організму японські вчені вже навчилися.

Кров із стовбурових клітин

Гемопоетичні стовбурові клітини, отримані з кісткового мозку, дають початок усім типам клітин крові

У 2008 році вдалося налагодити виробництво клітин крові з плюрипотентних стовбурових клітин (здатних набувати різних функцій), отриманих з органів людини. Стовбурові клітини виявилися найкращим джерелом червоних кров'яних тілець.

У 2011 році дослідники з Університету П'єра та Марі Кюрі (Франція) провели перше невелике переливання добровольцям вирощених у лабораторії червоних кров'яних клітин. Ці клітини поводилися так само, як нормальні еритроцити, причому близько 50% їх все ще циркулювали в крові через 26 днів після переливання. В експерименті добровольцям влили 10 мільярдів штучних клітин, що еквівалентно двом мілілітрам крові.

Експеримент пройшов успішно, але виникла інша проблема - одна кровотворна стовбурова клітина була здатна провести всього до 50 тис. червоних кров'яних тілець, після чого гинула. Отримання нових стовбурових клітин – процес не дешевий, тому вартість одного літра штучної крові ставала надто високою.

У 2017 році вчені з Державної служби донорства та трансплантації Національної служби охорони здоров'я Великобританії (NHS Blood and Transplant) спільно з колегами з університету Брістоль провели експерименти з гемопоетичними стовбуровими клітинами. Виявилося, що чим раніше є клітина, тим вище її здатність до регенерації — так, за допомогою всього однієї гемопоетичної клітини можна відновити всю кровотворну тканину у миші. Вченим вдалося використати для виробництва штучної крові стовбурові клітини на ранніх стадіях розвитку, що нарешті дало можливість виробляти її майже в необмежених кількостях.

Створені таким чином еритроцити наприкінці 2017 почнуть випробовувати на людях. Безперервна генерація еритроцитів із відповідних клітин знижує вартість штучної крові, але її майбутнє залежить від проходження стадії клінічних випробувань.

І навіть після успішних клінічних випробувань ніхто не зможе замінити звичайних донорів. Штучна кров у перші роки появи допомагатиме людям з рідкісною групою крові, у гарячих точках та у найбідніших країнах світу.