Учёные из госпиталя «Бригхэм» создали масштабируемый биореактор нового поколения, пригодный для синтеза полнофункциональных тромбоцитов человека in vitro. Полученный специалистами результат — серьёзное достижение, которое может иметь широкое применение в медицинской практике.

«Возможность создания альтернативного источника функционально активных тромбоцитов человека при, по сути дела, отсутствии трансмиссии заболеваний меняет наши привычные представления о том, как мы получаем тромбоциты. Данная возможность может позволить нам удовлетворить возрастающие нужды в переливании крови» — говорит Джонатон Тон (Jonathan Thon, ведущий автор исследования, сотрудник госпиталя «Бригхэм»).

По данным авторов исследования, более 2,17 миллионов трансплантов тромбоцитов, полученных из организма доноров, пересаживается ежегодно в США для лечения людей при химиотерапии, после трансплантации органа и хирургического вмешательства, а так же для помощи тем, кто потерял много крови в результате какой-либо травмы. Растущая необходимость, ограниченный срок годности (5 дней), риск контаминации, отторжения и инфекции привели к распространению проблемы нехватки препаратов тромбоцитов для трансплантации.

«Тромбоциты, полученные в биореакторе, теоретически, обладают рядом преимуществ с точки зрения безопасности и эффективности получения по сравнению с тромбоцитами, получаемыми традиционным путём из организма доноров. Основной фактор, который ограничивал нашу способность сравнивать тромбоциты из биореактора с тромбоцитами из организма доноров — это неэффективность выращивания тромбоцитов — проблема, которая тормозит продвижение клинических исследований. Данное исследование было посвящено этой проблеме. В то же время оно позволяет расширить представления о биологии тромбоцитов» — говорит профессор Виллиам Сэвэж (William Savage, специалист центра переливания крови «Крафт Фемели» при институте онкологии «Дана Фарбер»/госпитале «Бригхэм»).

Кровяные клетки, в том числе тромбоциты, образуются в костном мозге.

Предложенный специалистами биореактор воссоздаёт необходимые условия для проведения реакций в промышленном масштабе. В нём используются биоинженерные подходы, позволяющие полностью объединить основные компоненты костного мозга, моделируя его строение и характеристики скорости тока крови.

Жидкостной биореактор для получения тромбоцитов воспроизводит такие характеристики, как консистенция костного мозга, строение межклеточного матрикса, размер микроканалов, стабильность тока крови при использовании микроскопии высокого разрешения для контроля живых клеток. Данные характеристики и позволяют получать тромбоциты человека. Использование силы тока крови в биореакторе вызывает существенное усиление инициации тромбоцитов (с 10% до 90%).

По словам профессора Джозефа Италиано (Joseph Italiano, ведущий автор исследования),

будучи способными разработать устройство, которое успешно выполняет функции костного мозга, специалисты получили прекрасный инструмент, позволяющий структурировать существующее понимание физиологических триггеров образования тромбоцитов с целью совершенствования методов разработки новых лекарственных средств и методов получения тромбоцитов в промышленных масштабах.

Более подробное описание результатов проведённого исследования можно найти на страницах журнала Blood.