Nanomolekylære bindemidler fjerner potentielt antikoagulerende heparin

En videnskabsmand fra University of York ved at se sin partner på hospitalet komme sig efter en dobbelt lungetransplantation fik ham til at designe og syntetisere nye kemiske midler, der kunne revolutionere postoperativ patientpleje.

Professor Dave Smith, fra universitetets kemiafdeling, ledet et internationalt team, der udviklede de midler, der binder og potentielt fjerner det antikoagulerende heparin.

Professor Smith siger:'Jeg sad ved min mand Sams seng, mens han kom sig efter en dobbelt lungetransplantation, da ideen først kom til mig. Jeg brugte lang tid på at tale med kirurger om alle de lægemidler, de brugte, og nogle af de problemer, de forårsagede, og da jeg sad der, ser på alle rørene, Jeg indså, at mit forskerhold måske kunne hjælpe. "

Et af de lægemidler, der bruges under større operationer, er heparin, som hjælper med at forhindre blodet i at størkne. Når patienten er i bedring, imidlertid, kirurgerne ønsker, at koagulationen genoptages for at hjælpe helingsprocessen. For at gøre dette bruger de et 'heparin -redningsagent', kaldet protamin, at fjerne heparin fra patientens blodbane. Men i nogle tilfælde, dette kan forårsage bivirkninger, f.eks. at patienter går i anafylaktisk chok. Som resultat, læger skal bruge protamin med forsigtighed, hvilket kan føre til ineffektiv koagulation.

"Jeg indså, at min forskergruppe havde udviklet ekspertise, som kunne føre til, at kemiske midler binder, og måske fjerne heparinet. Disse kemiske midler kan omhyggeligt designes for at minimere bivirkninger og dermed forbedre patientplejen, "Siger professor Smith.

Han designer små lægemiddelagtige molekyler, som samles spontant til større nanostrukturer for at binde heparinet ved hjælp af multivalente (mange bindinger) interaktioner. I den seneste forskning, udgivet i Kemisk videnskab , Professor Smith og hans team, som omfatter forskere fra University of Liverpool, University of Trieste, og Freie Universität Berlin viser, at denne tilgang virker in vitro i human plasma, vende effekten af ​​heparin og tillade koagulation at begynde.

Vigtigere, systemet er bionedbrydeligt, medmindre det er bundet til heparin, hvor molekylerne langsomt nedbrydes, hvilket fører til demontering og inaktivering af nanostrukturer. Det betyder at, i princippet, masser af denne forbindelse kunne bruges, fordi overskydende vil være mindre tilbøjelige til at forårsage bivirkninger.

Professor Smith tilføjer:"Dette kan revolutionere den måde, hvorpå kirurger vender virkningerne af heparin, når operationen er afsluttet. Jeg kalder denne 'selvsamlede multivalente' tilgang til medicin som 'SAMul' nanomedicin-til ære for Sam, der gav mig den første inspiration."

De næste faser af forskningen vil indebære yderligere optimering af midlerne for at maksimere deres binding og yderligere minimere deres toksicitet før in vivo test og eventuelle kliniske forsøg.