Препараты гемоглобина в медицине¶

Гемоглобин как лекарственный препарат — это группа лекарственных средств на основе гемоглобина или его производных, применяемых для восполнения кислородтранспортной функции крови при массивной кровопотере, анемии и в ряде других состояний. В отличие от препаратов железа, которые стимулируют собственный эритропоэз, гемоглобинсодержащие средства действуют непосредственно как переносчики кислорода. К этой же области относят разрабатываемые кровезаменители на основе модифицированного гемоглобина — так называемые гемоглобинсодержащие кислородпереносящие растворы.

¶Классификация

Средства на основе гемоглобина подразделяют по происхождению и способу получения:

• Препараты человеческого гемоглобина — получают из донорской крови (например, исторический препарат «Гемоглобин» в виде раствора для инъекций).
• Препараты животного гемоглобина — сырьём служит кровь крупного рогатого скота; требуют очистки от примесей и стабилизации молекулы.
• Рекомбинантный гемоглобин — синтезируется методами генной инженерии в клетках бактерий или дрожжей.
• Модифицированные и конъюгированные формы — молекула гемоглобина связывается с полимерами (полиэтиленгликолем), сшивается в олигомеры либо заключается в липосомы для увеличения времени циркуляции и снижения токсичности.

Отдельно выделяют гемоглобиновые кровезаменители (искусственные переносчики кислорода), которые позиционируются как альтернатива донорской эритроцитарной массе.

¶История

Попытки использовать растворы гемоглобина для переливания предпринимались с конца XIX века, однако свободный гемоглобин вне эритроцита быстро распадается на димеры, выводится почками и повреждает их. В 1930-х годах в СССР и за рубежом испытывались растворы «гемолизированной крови», но они давали тяжёлые реакции. В 1940–1950-х годах в клиническую практику входили препараты на основе гемолизата донорской крови, в том числе в виде растворов для внутривенного введения.

Новый этап начался в 1980–1990-х годах с развитием технологий очистки и модификации белка. Были созданы полимеризованные и конъюгированные формы (например, на основе бычьего гемоглобина), а также липосомальные и рекомбинантные варианты. Часть из них дошла до клинических испытаний, но многие проекты были остановлены из-за побочных эффектов.

¶Механизм действия

Молекула гемоглобина обратимо связывает кислород в лёгких и отдаёт его тканям. При введении в кровоток препарат выполняет ту же функцию, что и гемоглобин внутри эритроцитов, но без клеточной оболочки. Это обеспечивает немедленное восстановление кислородтранспортной способности крови независимо от группы крови реципиента.

Однако свободный гемоглобин обладает рядом особенностей: он связывает оксид азота, что может вызывать вазоконстрикцию и повышение артериального давления; может повреждать почечные канальцы; способен инициировать окислительные реакции с образованием метгемоглобина. Поэтому современные разработки направлены на стабилизацию молекулы и снижение её внесосудистого действия.

¶Применение

Основные области применения гемоглобинсодержащих средств:

Препараты железа и эритропоэтина при этом решают иную задачу — стимулируют образование собственных эритроцитов, тогда как гемоглобинсодержащие средства действуют как «готовая» кислородпереносящая среда.

¶Ограничения и риски

Клиническое применение ограничено из-за побочных эффектов: нефротоксичности, вазоконстрикции, повышения риска сердечно-сосудистых осложнений, иммунных реакций. Кроме того, препараты имеют короткий период полувыведения, требуют больших доз и специальных условий хранения. Именно поэтому ни один гемоглобиновый кровезаменитель не получил массового распространения в повседневной практике, несмотря на десятилетия исследований.

¶Современное состояние

В настоящее время интерес к теме сохраняется в связи с дефицитом донорской крови, потребностями военной медицины и развитием биоинженерии. Ведутся работы над рекомбинантным гемоглобином, инкапсулированными формами и гибридными системами. Некоторые препараты применяются в ветеринарии. В России и других странах ведутся доклинические и ограниченные клинические исследования, однако широкого одобрения такие средства пока не получили.