Een jachtgeweer voor bloedstolsels

Zie het als Liquid-Plumr voor de bloedsomloop. Onderzoekers hebben een groep kleine deeltjes ontworpen die de stroom van de bloedbaan berijdt, levensbedreigende bloedstolsels opzoekt en ze vernietigt. De aanpak werkt bij muizen en kan binnenkort doorgaan met menselijke proeven.

Bloedstolsels zijn slecht nieuws voor de hersenen, het hart en andere organen. Deze massa's bloedcellen kunnen groot genoeg worden om aderen en slagaders af te stikken, waardoor er geen zuurstof naar kritieke organen kan stromen. Een van de belangrijkste obstakels voor het omgaan met bloedstolsels is het vinden waar ze zich in het lichaam hebben vastgezet. Zelfs als artsen stolsels vinden, zijn ze moeilijk te verwijderen. Artsen schrijven vaak bloedverdunners voor die de tijd die nodig is om een ​​stolsel te vormen, vertragen, maar dergelijke medicijnen kunnen ook overmatig bloeden veroorzaken. Een andere methode is stenting, een procedure waarbij een flexibele draad of buis wordt gebruikt om een ​​vat opnieuw te openen. Patiënten herstellen snel, maar brengen vaak minimaal 1 nacht in het ziekenhuis door.

Op zoek naar een betere aanpak, wenden biomedisch ingenieur Donald Ingber van Harvard University en collega's zich tot nanodeeltjes. Gemodelleerd naar bloedplaatjes - cellen die in het bloed circuleren en helpen bloeden te stoppen door stolsels te vormen - zijn de nanodeeltjes minder dan 100 nm breed en gemaakt van synthetische polymeren die aan elkaar zijn geplakt als een bal nat zand. Net als bloedplaatjes, klonteren de deeltjes vrij in het bloed en worden ze aangetrokken naar geblokkeerde bloedvaten door een verandering in de bloedstroom waar te nemen. Eenmaal daar, breken ze uit elkaar in individuele deeltjes die aan het stolsel kleven, waarbij een medicijn wordt afgegeven dat weefselplasminogeenactivator (tPA) wordt genoemd en het oplost.

Alles duidelijk! Een bloedstolsel in een muisslagader verdwijnt na de injectie van stolselbreukende nanodeeltjes. De heldere gebieden zijn fluorescent gelabelde bloedplaatjes. Credit: Wyss Institute Meer wetenschap Nieuwsvideo's

De onderzoekers testten de aanpak op muizen met bloedstolsels. Nadat ze de deeltjes in de dieren hadden geïnjecteerd, waren de met tPA beklede deeltjes in staat om de geblokkeerde vaten snel te heropenen, ondanks het feit dat ze lage doses medicijnen bevatten, meldt het team vandaag online in Science . Geen van de muizen had ongecontroleerde bloedingen en omdat de deeltjes biologisch afbreekbaar zijn, worden ze uiteindelijk afgebroken door het lichaam.

"Het was een uitdaging om deze deeltjes met de juiste hoeveelheid kracht uit elkaar te laten vallen", zegt Ingber. "Het meest opwindende dat we kunnen doen, is een medicijn dat de bloedstolsels kapotmaakt rechtstreeks naar een site brengen waar een bloedstolsel is, zonder te weten waar het is." Hij zegt dat de deeltjes kunnen worden gebruikt om in wezen elk medicijn af te leveren een ontstekingsremmer op een specifieke plek waar bijvoorbeeld ontsteking optrad.

"Het mooie van deze nanodeeltjes is dat ze dit medicijn niet op een andere plaats afleveren dan op het gebied van stress", zegt Heyu Ni, bloedplaatjesbioloog in het St. Michael's Hospital in Toronto, Canada, specifiek verwijzend naar bloedstolsels. Een ander voordeel van de aanpak, zegt hij, is dat het om de kwestie gaat van het schatten van de hoeveelheid anticlotting-medicatie die een patiënt moet krijgen. Hoge doseringen zijn effectief, maar kunnen overmatig bloeden veroorzaken, terwijl kleine doses veel veiliger zijn maar de klus misschien niet klaren. De nanodeeltjes omzeilen dit probleem door een kleine hoeveelheid medicatie rechtstreeks op het stolsel af te zetten. Hij merkt op dat de nanodeeltjes kunnen worden gebruikt als een diagnostisch hulpmiddel om blokkades op te sporen die mogelijk operatief moeten worden verwijderd, omdat plaatsen waar de nanodeeltjes terechtkomen gemakkelijker te vinden zijn met echografie. "Dit kan ons concept veranderen over hoe medicijnen effectief kunnen worden toegediend. Ik zou deze studie als mogelijk revolutionair beschouwen."