Helena Ondrášková Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny

Helena OndráškováKlinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny

Fakultní nemocnice BrnoLékařská fakulta Masarykovy Univerzity Brno

Česká společnost bezkrevní medicíny

UMĚLÁ KREV

Brněnský den bezkrevní medicíny, Brno, 17.5. 2012

TERMINOLOGIE

umělá krev

• krev : mnoho funkcí, přenos plynů• látky, které jsou schopny vázat, přenášet a uvolňovat

kyslík

blood substitutes, red blood substitutes artificial blood blood surrogates oxygen-carrying blood substitutes oxygen therapeutics

Schopnost přenášet kyslík je vlastnost odlišující krev od volumových expanderů.


DISOCIAČNÍ KŘIVKA Hb

malá změna v pO2 - velká změna v množství vazby nebo uvolňování O2 z Hb


INTELLIGENT NATURAL NANOTECHNIQUE PRODUCT dva ? základní přístupy

1. hemoglobin – based oxygen carriers

- využití schopnosti Hb chemicky vázat kyslík - modifikovaný hemoglobin - získán od lidí, zvířat nebo uměle rekombinantní technologií

2. perfluorocarbon - syntetické látky, ve kterých je kyslík fyzikálně rozpuštěn

třetí cesta ?


HISTORIE

nativní hemoglobin

• úspěšné použití hovězího hemolyzátu pro výměnnou transfuzi u psů a koček,

• další práce: lidský a hovězí hemolyzát příčinou renální dysfunkce u člověka

• původce nefrotoxicity - stromální lipidová komponenta membrány erytrocytů

Amberson, WR, Mulder, AG, Steggerda,FR, Flexner,J, Pankratz,DS.:

Mammalian life without red blood corpuscles Science, 1933, Aug 4, 78 (2014): 106-107


STROMA-FREE HEMOGLOBIN

1949, Amberson, první infuze cell free Hb u člověka

1978, Savitsky, průkaz nežádoucích účinků,

• infundovali malé objemy hemoglobinových roztoků• referovali o odpovědi tlaku a resuscitaci mladé ženy s těžkým

poporodním hemorhagickým šokem

• renální toxicita, vasokonstrikce s hypertenzí a GIT účinky- břišní bolest

• NÚ byly zaviněny instabilitou Hb tetrametru• Hb, který není chráněn membránou erytrocytu, je rychle

degradován, musí být modifikován, a to třemi nejčastějšími způsoby :

• polymerizace s tzv cross-linking, konjugace a enkapsulace

Amberson WR, Jennings JJ, Rhode CM (1949): Clinical experience with

hemoglobin–saline solutions. J Appl Physiol 1: 469–489.

Savitsky JP, Doczi J, Black J, Arnold JD: A clinical safety trial of stroma-free hemoglobin. Clin Pharmacol Ther 1978; 23: 73-80.


vojenské prostředíprvní generace látek

Letterman Army Institute of Research . přenos HIV infekce - zapojení privátního průmyslu


Fluosol –DA

Green Cross Corp. • schválen v roce 1989 FDA pro použití u vysoce rizikových pacientů s CBAP• je to jediný syntetický nosič kyslíku, který byl schválen pro klinické

použití u lidí v USA• jeho vedlejší nežádoucí účinky vedly k pozdějšímu odstranění z trhu


PERFLUOROKARBONY

1966

druhá skupina kyslíkových terapeutik nepřenášejí kyslík cestou vazby na molekulu přenašeče kyslík se v nich fyzikálně rozpouští

mezník: 1966, experiment, kdy myši, ponořené do tekutiny obsahující oxygenované emulze PFC, přežily

Clark LC Jr, Golan F: Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxygen at atmospheric pressure. Science. 152: 1755-1756, 1966


PERFLUOROKARBONY

obecná charakteristika biochemicky inertní látky vysoký stupeň rozpustnosti pro kyslík výroba ve formě emulzí PFC částice jsou velmi malé 0,1 – 0,2 um nejúčinnější v malých cévách, v místech s lokální ischémií zcela uměle vyrobeny voda, ionty a surfaktant (lecitin) sterilizace skladování až 2 roky nejsou metabolizovány kapku emulze stráví fagocyt, játra, slezina, kostní dřeň návrat zpět do oběhu, vyloučení plícemi blokáda monocyto-makrofágového systému, přechodná imunosuprese symptomy podobné chřipce – febrilie, myalgie, nauzea, zvracení trombocytopenie


ČERNÝ ČTVRTEK

květen, 2008, Natanson

• Na začátku tohoto století bylo povoleno a vedeno

• několik významných studií s různými výrobky od • několika firem, zejména u traumatických

pacientů, • pacientů s iktem, u chirurgických pacientů • s chronickou anémií, u elektivních ortopedických • operací.

• metaanalýza 5 výrobků kyslíkových léků na bázi Hb z 16 klinických studií

• Tato práce zastavila všechny klinické pokusy s kyslíkovými léky na bázi Hb ve Spojených Státech a vrátila je do základního výzkumu s cílem zmenšit toxicitu a zvýšit účinnost.


Natanson, C, et al:

Cell-free hemoglobin-based blood substitutes and risk of myocardial infarction and death: a meta-analysis

JAMA. 2008 May 1;299(19):2304-12. Epub 2008 Apr 28.

Cíl: odhad bezpečnosti HBBSs u operovaných, s mrtvicí a trauma pacientůzdroje: vyhledávače, články, hemoglobin a krevní náhrady od 1980 do 2008

studie: randomizovené kontrolované studie, věk 19 a starší, léčebně obdrželi HBBSs

Databáze vybrala 70 studií, 13 vyhovovalo kritériímvýběr: smrt, infarkt myokardu jako proměnné výstupu

výsledky: 16 pokusů zahrnovalo 5 různých výrobků a 3711 pacientů, test heterogenity nebyl signifikantní jak pro mortalitu tak pro IM

bylo statisticky signifikantní zvýšení rizika smrti u HBBSs (164 úmrtí HBBS, 123 kontrolní)

podskupinová analýza: zvýšené riziko nebylo omezeno konkrétním HBBS nebo klinickou indikací

.

závěr: na základě dostupných údajů je užití HBBSs

spojeno se zvýšeným rizikem smrti a IM


PRODUKTY

Oxyglobin• pro veterinární použití• první a jediné kyslíkové

terapeutikum, které povolila jak americká FDA, tak Evropská komise pro veterinární použití

• cross-linkovaný hovězí hemoglobin• do veterinární praxe byl zaveden

v březnu 1998• je určen pro krevní transfuze a pro

léčbu anémie u psů.

Hemopure • firma Biopure• pro lidské použití• z chemicky stabilizovaného cross-

linkovaného hovězího hemoglobinu• byla schválena fáze III klinického

pokusu v USA, byl schválen pro použití v Jižní Africe pro léčbu chirurgických pacientů

• nyní osud nejistý• Biopure Corp. propustil většinu

svých zaměstnanců v listopadu 2008 z finančních důvodů

• úřady v Jižní Africe oznámily firmě rozhodnutí o odebrání jeho oprávnění k prodeji, firma se sice odvolala, ale již není marketingově aktivní


PRODUKTY

Hemospan• vyráběn firmou Sangart• prošel fází II pokusu v USA

Dextran-Haemoglobin• ve veterinárním užití• konjugace idského hemoglobinu s dextranem

zvyšuje jeho poločas přežití

Hemotech• z hovězího HB

• údajně nezpůsobuje vasokonstrikci ani

inflammatorní toxicitu

PolyHeme• původně vojenský projekt po válce ve

Vietnamu• lidský hemoglobin upravený

polymerizací• dokončená fáze III klinického pokusu

ve více než 20 trauma centrech v USA• nejdále dotažena technologie • v dubnu 2009 sice Northfield

Laboratories ohlásili příslib FDA ohledně získání licence pro bilogické použití pro léčbu život ohrožujících krvácení v podmínkách nedostupnosti erytrocytů

• licence získána nebyla

• v červnu 2009 pobočka

zbankrotovala


PRODUKTY

PHER-O2• ve výzkumuPerftoran• podobný Fluosolu, jiný emulgátor• schválen pro klinické použití v 1996

v Rusku• registrovaný v Mexiku jako PERFTEC• distribuovaný KEM Laboratory

(Mexico)• schválená autorizovaná krevní

náhrada v Mexiku od 2005

Oxygent• Prošel fázi II klinického pokusu v

USA a v Evropě• PFC obalený lecitinovým

surfaktantem ve vodním roztoku• studie v chirurgii srdce shledala, že

účastníci léčeni Oxygentem měli více srdečního selhání než pacienti ve skupině se standardní péčí

Oxycyte• schválený pro fázi II-b pokusu

v USA,• cíl: prokázat užitek pro léčbu

traumatického mozkového poranění


JIŽ UKONČENÉ PRODUKTY

Hemolink• Vyráběn Hemosol, Inc.• fáze III klinického pokusu byly

přerušeny v 2003• kardiochirurgičtí pacienti měli vyšší

poměr nežádoucích kardiovaskulárních příhod

Fluorasol-DA• vyráběn Green Cross Corp.• Ukončeno v 1994 kvůli složitému

používání, omezenému klinickému užitku a komplikacím

HemAssist• vyráběn Baxter International• ukončeno v 1998 kvůli vyšší než

očekávané mortalitě


SOUČASNOST

Klinici jsou konfrontování se vzrůstající potřebou transfuze homologní krve, vítají rozvoj bezpečné a dostupné alternativy k ery k zajištění dodávky

kyslíku do tkání

Výzkum umělé krve začal před více než 100 lety –

ale stále není žádná látka dána do prodeje v Evropě nebo v USA pro rutinní klinické užití


BUDOUCNOST

kmenové buňky? Nedávno vědecká společnost začala objevovat možnost využití kmenových buněk jako prostředku tvorby alternativního zdroje transfundovatelné krve. Studie popsala rozsáhlou ex-vivo tvorbu vyzrálých lidských krevních buněk použitím hematopoetických kmenových buněk a představuje první významné kroky v tomto směru. Velkým problémem této metody tvorby ery je cena.

Giarratana, MC, et al: Ex vivo generation of fully mature human red blood cells from hematopoietic stem cells Nat.Biotechnol.,2005 Jan;23(1):69-74.

.


BUDOUCNOST

kmenové buňky?

Edwards, L. (July 13, 2010).Artificial blood developed for the battlefield Retrieved November 30, 2010

.

Vědci z experimentální větve Pentagonu oznámili v 2010 tvorbu umělé krve z hematopoetických kmenových buněk odebraných z pupečníku použitím metodyzvané krevní pharming.

Autoři uvádějí, že z jednoho pupečníkového odběru jsou schopni vyrobit 20 jednotek krve. Krev je vyráběna firmou Arteriocyte pro vojenský výzkum, bezpečnost metody schválila FDA. Pharmed krev může být k použití v lidské studii v 2013.


BUDOUCNOST

syntetické buňky?

Nové technologie zahrnují možnosti použití dendrimerové technologie či nových způsobů enkapsulace, ale přesná podoba výzkumu není známa, neboť firemní patenty nebyly zatím schváleny.


přednemocniční hemostatický balíček izraelské armády

Děkuji za pozornost

rFVIIa 9.6mgTranexamic acid 3grFibrinogen 4 (2)gr

BicarbonateSaline for reconstitution(150ml)

Chitosan bandage50ml,10mlX2 syringes, needles,

venflons etc .Instruction

Documents

Helena Ondrášková Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny