Ny molekyl efterliknar blodsugande organismers antikoagulerande verkan

Naturen har gett fästingar, myggor och iglar ett snabbt sätt att förhindra att blod koagulerar så att de kan utvinna sin föda från sin värd. Nu har nyckeln till denna metod utnyttjats av ett team av forskare vid Duke University som ett potentiellt antikoagulantia som skulle kunna användas som ett alternativ till heparin under angioplastik, dialys, kirurgi och andra ingrepp.

I en artikel publicerad i tidskriften Nature Communications beskriver forskarna en syntetisk molekyl som efterliknar effekterna av föreningar i saliven hos blodsugande varelser. Viktigt är att den nya molekylen också snabbt kan neutraliseras, vilket gör att koaguleringen kan återupptas om det behövs efter behandling.

”Biologi och evolution har flera gånger utvecklat en mycket effektiv antikoagulationsstrategi”, säger seniorförfattaren Bruce Sullenger, PhD, professor vid institutionerna för kirurgi, cellbiologi, neurokirurgi samt cancerfarmakologi och biologi vid Duke University School of Medicine. ”Detta är den perfekta modellen.”

Sullenger och hans kollegor vid Duke University och University of Pennsylvania, inklusive huvudförfattaren Haixiang Yu, PhD, medlem i Sullengers laboratorium, utgick från observationen att alla blodsugande organismer har utvecklat ett liknande system för att hämma blodkoagulering. Antikoagulantia i deras saliv använder en tvåfasprocess: Det binder till ytan av specifika koagulationsproteiner i värdens blod och penetrerar sedan proteinets kärna för att tillfälligt inaktivera koagulering medan de äter.

De blodsugande organismerna riktar sig mot olika proteiner bland de mer än två dussin molekyler som är involverade i koagulering, men forskargruppen fokuserade på att utveckla molekyler som riktar sig mot trombin och faktor Xa i mänskligt blod, vilket uppnår bifasisk antikoagulerande funktion mot dessa proteiner.

Nästa utmaning var att utveckla ett sätt att reversera processen, vilket är nödvändigt för klinisk användning för att säkerställa att människor inte blöder. Genom att fullt ut förstå aktiveringsmekanismen kunde forskarna skapa ett motgift som snabbt reverserar koagulering.

"Vi tror att den här metoden kan vara säkrare för patienter och orsaka mindre inflammation", sa Yu.

En annan fördel är att det är en syntetisk molekyl, till skillnad från den nuvarande kliniska standarden under de senaste 100 åren, heparin. Heparin utvinns ur grisarmar, vilket kräver en enorm jordbruksinfrastruktur som genererar föroreningar och växthusgaser.

”Detta är en del av min nya passion – att förbättra blodkoagulationsregleringen för att hjälpa patienter samtidigt som man tar hänsyn till klimathänsyn”, sa Sullenger. ”Läkarkåren börjar inse att det finns ett stort problem här och vi måste hitta alternativ till att använda djur för att tillverka läkemedel.”