โมเลกุลใหม่เลียนแบบการกระทำป้องกันการแข็งตัวของเลือดของสิ่งมีชีวิตดูดเลือด

ธรรมชาติได้มอบวิธีป้องกันไม่ให้เลือดแข็งตัวให้กับเห็บ ยุง และปลิง เพื่อให้สามารถดึงอาหารจากร่างกายของพวกมันออกมาได้ ปัจจุบัน ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Duke ได้นำเคล็ดลับของวิธีนี้มาใช้เป็นสารกันเลือดแข็งที่อาจใช้ทดแทนเฮปารินได้ระหว่างการทำบอลลูนขยายหลอดเลือด การฟอกไต การผ่าตัด และขั้นตอนอื่นๆ

ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communicationsนักวิจัยได้บรรยายถึงโมเลกุลสังเคราะห์ที่เลียนแบบผลของสารประกอบในน้ำลายของสัตว์ดูดเลือด ที่สำคัญ โมเลกุลใหม่นี้ยังสามารถทำให้เป็นกลางได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้การแข็งตัวของเลือดกลับมาเป็นปกติได้หากจำเป็นหลังการรักษา

“ชีววิทยาและวิวัฒนาการได้พัฒนาวิธีการป้องกันการแข็งตัวของเลือดที่มีประสิทธิภาพสูงมาแล้วหลายครั้ง” ดร. บรูซ ซัลเลนเจอร์ ผู้เขียนอาวุโส ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ในแผนกศัลยกรรม ชีววิทยาเซลล์ ศัลยกรรมประสาท เภสัชวิทยามะเร็ง และชีววิทยาที่ Duke University School of Medicine กล่าว “นี่คือแบบจำลองที่สมบูรณ์แบบ”

ซัลเลนเจอร์และเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยดุ๊กและมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย รวมถึงผู้เขียนหลัก ดร. ไฮเซียง หยู และสมาชิกห้องปฏิบัติการของซัลเลนเจอร์ เริ่มต้นด้วยการสังเกตว่าสิ่งมีชีวิตดูดเลือดทั้งหมดได้พัฒนาระบบที่คล้ายคลึงกันในการยับยั้งการแข็งตัวของเลือด สารกันเลือดแข็งในน้ำลายของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ใช้กระบวนการสองขั้นตอน: สารนี้จะจับกับพื้นผิวของโปรตีนที่ทำให้เกิดการแข็งตัวของเลือดเฉพาะของโฮสต์ จากนั้นจึงแทรกซึมเข้าไปในแกนของโปรตีนเพื่อหยุดการแข็งตัวของเลือดชั่วคราวในขณะที่สิ่งมีชีวิตดูดเลือด

สิ่งมีชีวิตดูดเลือดจะมุ่งเป้าไปที่โปรตีนชนิดต่างๆ ในบรรดาโมเลกุลมากกว่าสองโหลที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด แต่ทีมวิจัยมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาโมเลกุลที่จะมุ่งเป้าไปที่ธรอมบินและแฟกเตอร์ Xa ในเลือดมนุษย์ โดยบรรลุหน้าที่ป้องกันการแข็งตัวของเลือดแบบสองขั้นตอนกับโปรตีนเหล่านี้

ความท้าทายต่อไปคือการพัฒนาวิธีการย้อนกลับกระบวนการดังกล่าว ซึ่งจำเป็นสำหรับการใช้ทางคลินิกเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ป่วยจะไม่เกิดเลือดออก เมื่อเข้าใจกลไกการกระตุ้นอย่างถ่องแท้แล้ว นักวิจัยก็สามารถสร้างยาแก้พิษที่สามารถย้อนกลับการแข็งตัวของเลือดได้อย่างรวดเร็ว

“เราคิดว่าแนวทางนี้อาจจะปลอดภัยกว่าสำหรับผู้ป่วยและทำให้เกิดการอักเสบน้อยลง” หยูกล่าว

ข้อดีอีกประการหนึ่งคือเป็นโมเลกุลสังเคราะห์ ซึ่งแตกต่างจากมาตรฐานทางคลินิกในปัจจุบันในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา เฮปารินสกัดมาจากลำไส้หมู ซึ่งต้องมีโครงสร้างพื้นฐานทางการเกษตรขนาดใหญ่ที่ก่อให้เกิดมลพิษและก๊าซเรือนกระจก

“นี่เป็นส่วนหนึ่งของความหลงใหลใหม่ของฉัน นั่นคือการปรับปรุงการควบคุมการแข็งตัวของเลือดเพื่อช่วยเหลือผู้ป่วย ขณะเดียวกันก็คำนึงถึงปัญหาสภาพอากาศด้วย” ซัลเลนเจอร์กล่าว “ชุมชนทางการแพทย์เริ่มตระหนักว่ามีปัญหาใหญ่เกิดขึ้นที่นี่ และเราต้องหาทางเลือกอื่นแทนการใช้สัตว์ในการผลิตยา”