혈액 대용품

Blood substitute

혈액 대체물(인공 혈액 또는 혈액 대리물이라고도 함)은 생물학적 혈액의 일부 기능을 모방하고 수행하는 데 사용되는 물질입니다.그것은 한 사람으로부터 다른 사람에게 혈액이나 혈액을 기반으로 한 제품을 옮기는 수혈의 대안을 제공하는 것을 목표로 한다.지금까지는 적혈구 수혈의 전형적인 목적인 산소 운반 혈액 대체제는 잘 받아들여지지 않았지만, 볼륨 회복이 필요한 경우에는 비혈량 확장제가 널리 이용되고 있다.이들은 의사와 의사들이 질병 전염과 면역 억제의 위험을 피하고 만성적인 헌혈자 부족을 해결하며 수혈에 종교적 거부감을 가진 야훼의 증인 및 다른 사람들의 우려를 해결하는 데 도움을 주고 있다.

추구되고 있는 "산소 운반" 혈액 대체물의 주요 범주는 헤모글로빈 기반 산소 운반체(HBOC)와 과불화탄소 [1]유화입니다.산소 치료제는 미국유럽에서 임상시험 중이며, 헤모푸어남아프리카에서 이용할 수 있다.

역사

1616년 윌리엄 하비가 혈액 경로를 발견한 후, 많은 사람들이 혈액 [2]대용품으로 맥주, 소변, 우유, 그리고 인간이 아닌 동물의 혈액과 같은 액체를 사용하려고 했습니다.크리스토퍼경은 [3]혈액 대용품으로 와인과 아편을 제안했다.

20세기 초 랜드스태너와 공동 저자의 연구를 통해 시작된 현대 수혈의학의 발전은 혈액형 [4]혈청학의 일반적인 원리를 이해할 수 있는 가능성을 열었다.동시에 심장 및 순환 생리학 분야뿐만 아니라 산소 운반 및 조직 [5][6]산소화의 메커니즘에 대한 이해에서도 상당한 진전이 있었다.

특히 제2차 세계 대전과 같은 재난 상황에서 수혈 약의 적용 제한은 혈액 [7]대체 분야의 연구를 가속화할 수 있는 토대를 마련했다.혈액 대체제를 개발하려는 초기 시도와 낙관론은 그 당시 사용 가능한 지식과 기술 수준 때문에 즉시 제거될 수 없는 심각한 부작용에 직면했다.1980년대 HIV의 등장은 감염에 안전한 혈액 [3]대체제의 개발에 새로운 자극을 주었다.광우병으로 [3][8]인해 혈액 공급의 안전에 대한 대중의 우려가 더욱 높아졌다.헌혈의 지속적인 감소는 수혈 수요의 증가(인구 고령화, 침습적 진단, 화학요법 및 광범위한 외과적 개입의 증가, 테러 공격, 국제 군사 충돌)와 결합되었고, 생명공학 부문 투자자들의 긍정적인 평가와 결합되었다.혈액 [8]대체물의 추가 개발을 위한 삼투압 환경.

노력은 혈액의 대용 식품 개발에 대한 욕구 응급 상황에서 수혈을 대체할 곳 전염병 풍토병이다 장소와 감염된 혈액 제품의 위험, 냉동 혈액을 보존하기 위해 부족할지도 모르고,거나 편리한 혈액형 성냥을 찾는 것이 불가능할 매우 높다고 몰려 있기 때문이다.[9]

접근

노력은 산소를 운반할 수 있는 분자에 초점을 맞추고 있으며, 대부분의 작업은 산소를 운반하고 [9][10]방출할 수 있는 화학 화합물인 과불화탄소(PFC)와 재조합 헤모글로빈에 초점을 맞추고 있다.

최초로 승인된 산소 운반 혈액 대체제는 일본 녹십자사가 제조한 과불화탄소계 제품인 플루오솔-DA-20이었다.그것은 1989년 미국 식품의약국(FDA)에 의해 승인되었다.제한된 성공, 사용의 복잡성, 부작용 때문에 1994년에 철회되었다.그러나 FDA가 완전히 승인한 유일한 산소 치료제로 남아 있다.2017년 현재 [9]헤모글로빈 기반 제품은 승인되지 않았습니다.

과플루오로카본 베이스

과불화화학물질은 수용성이 아니며 혈액과 섞이지 않으므로 물에 PFC를 소량 분산시켜 유화를 생성해야 한다.이 액체는 항생제, 비타민, 영양소, 소금과 혼합되어 약 80가지 다른 성분들을 포함하고 있는 혼합물을 만들어 내고, 천연 혈액의 많은 중요한 기능을 수행합니다.PFC 입자는 약적혈구(RBC) 직경의 40분의 1 크기.이 작은 사이즈로 인해 PFC 파티클이 RBC가 흐르지 않는 모세혈관을 통과할 수 있습니다.이론적으로 이것은 기존의 적혈구가 도달할 수 없는 손상된 혈액이 부족한 조직에 도움이 될 수 있다.PFC 용액은 산소를 매우 잘 운반할 수 있기 때문에 인간포함한 포유류는 액체 [citation needed]호흡이라고 불리는 액체 PFC 용액을 호흡하면서 살아남을 수 있다.

과플루오로카본 기반의 혈액 대체물은 완전히 인간이 만든 것입니다; 이것은 무한한 제조 능력, 열 살균 능력, 그리고 PFC의 효율적인 산소 공급과 이산화탄소 제거와 같은 변형된 헤모글로빈에 의존하는 혈액 대체물보다 이점을 제공합니다.용액의 PFC는 조직에 일시적으로 산소 공급을 증가시키는 혈관 내 산소 운반체 역할을 합니다.PFC는 인체의 혈액 내 입자에 대한 정상적인 제거 절차(내쉬기)에 의해 48시간 이내에 혈류에서 제거됩니다.용액 속의 PFC 입자는 혈액보다 입방 센티미터 당 몇 배 더 많은 산소를 운반할 수 있고 [citation needed]헤모글로빈보다 40배에서 50배 더 작습니다.

플루오솔은 대부분 알부민 에멀젼에 현탁된 페르플루오로데칼린 또는 페르플루오로트리부틸아민으로 만들어졌다.그것은 일본에서 개발되어 1979년 [11]11월에 미국에서 처음 시험되었다.충분한 양의 산소를 공급받기 위해 사람들은 마스크나 [12]고압실에서 순수한 산소를 마셔야 했다.그것은 [13]1989년에 FDA에 의해 승인되었고, 다른 [citation needed]8개국에서 승인되었다.그 사용은 허혈성 합병증의 감소와 폐부종과 울혈성 [14]심부전의 증가와 관련이 있었다.플루오솔 용도의 에멀전 보관(냉동 보관 및 재가온)이 어려워지면서 인기가 [9]떨어져 1994년에 생산이 종료되었습니다.

이름. 스폰서 묘사
옥시사이트 산소 바이오테라피학 미국의 단계 II-b 트라이얼에서 테스트 완료.버지니아 코먼웰스 [15]대학에서 외상성손상을 치료하는 소규모 오픈 라벨 인체 실험을 통해 혈액 대체제가 아닌 산소 치료제로 개발되었습니다.재판은 나중에 [16]종료되었다.
PHER-O
2
산기네 조사중
퍼프토란 러시아 과플루오로데칼린과플루오로-N-(4-메틸시클로헥실)-피페리딘계면활성제인 프록산올-268과 함께 함유한다.그것은 러시아에서 개발되었고 2005년 현재 그곳에서 [17]판매되고 있다.
NVX-108 NuvOx 파마 방사선 감응을 [18]위해 방사선 치료 전에 종양 산소 수치를 높이는 Ib/II 임상 실험.

옥시젠트는 Alliance [19][20][21]Pharmacuticals가 개발 중인 PFC의 2세대 레시틴 안정화 에멀전이었다.2002년에는 연구 [22]팔의 뇌졸중 발생률 증가로 인해 단계 III 연구가 조기에 중단되었다.

헤모글로빈 기반

헤모글로빈은 적혈구의 주요 성분으로 세포 질량의 약 33%를 차지한다.헤모글로빈 기반 제품은 헤모글로빈 기반 산소 운반체라고 불립니다.[citation needed]

수정되지 않은 세포 없는 헤모글로빈은 효과적인 조직 산소에 산소 친화력이 너무 높고, 임상적으로 유용하기엔 너무 짧은 혈관 내 공간 내의 반감기, 결과적인 신장 손상과 독성과 함께 이합체에서 해리를 겪는 경향이 있고, 그리고 유리 헤모글로빈은 혈액 대체물로 유용하지 않다.오빈은 일산화질소를 흡수하여 혈관수축을 [3][23][24][25]일으킨다.

이 독성을 극복하기 위한 노력에는 유전자 공학 버전 제작, 가교, 중합, [9]캡슐화가 포함되어 있습니다.

디아스피린 가교 헤모글로빈(DCLHb)인 HemAssist는 Baxter Healthcare에 의해 개발되었으며, 12개 이상의 동물 및 임상 [7]연구에 사용된 헤모글로빈 기반 혈액 대체물 중 가장 널리 연구되었다.임상 3단계에 도달했는데, 주로 심각한 혈관 수축 [9][7]합병증으로 인해 시험 팔의 사망률이 증가하여 실패했습니다.그 결과는 [26]1999년에 발표되었다.

Hemolink(Hemosol Inc., 캐나다 미시소가)는 O-라피노스 중합 인간 헤모글로빈을 [9]가교한 헤모글로빈 용액이었다.헤모솔은 2003년 안전상의[27] 문제로 2단계 재판이 중단되고 2005년 [28]파산을 선언한 후 어려움을 겪었다.

Hemopure는 Biopure Corp.에 의해 개발되었으며, 화학적으로 안정된 가교된 소 헤모글로빈으로, 사람 사용을 목적으로 한 소금 용액에 들어 있었다. 이 회사는 개에 대한 수의학 사용을 위해 같은 제품을 상표명 옥시글로빈(Oxyglobin)이라는 상표명으로 개발했습니다.옥시글로빈은 미국과 유럽에서 승인돼 1998년 3월 수의원과 병원에 도입됐다.헤모푸어는 남아프리카와 러시아에서 승인되었다.바이오푸어는 [29]2009년에 파산보호를 신청했다.이후 2014년 [citation needed]HbO2 테라퓨틱스가 자산을 인수했다.

폴리헴은 노스필드 연구소에 의해 20년 이상 개발되었으며 베트남 전쟁 이후 군사 프로젝트로 시작되었다.적혈구에서 추출한 후 중합한 후 전해액에 융합된 인간 헤모글로빈이다.2009년 4월 FDA는 노스필드의 바이오라이선스 신청[30] 거절했고 2009년 6월 노스필드는 [31]파산 신청을 했다.

덱스트란-해모글로빈은 덱스트란과 인간 헤모글로빈의 [citation needed]결합체였다.

Hemotech는 HemoBiotech에 의해 개발되었으며 화학적으로 변형된 헤모글로빈이었다.

소마토겐은 Optro라고 불리는 유전공학적이고 가교된 4계통을 개발했다.2014년에 발표된 2단계 시험에서는 실패하여 개발이 [9]중단되었다.

폴리옥시에틸렌과 결합된 피리독실화 Hb는 아지노모토(Ajinoomoto)의 과학자들에 의해 만들어졌고, 결국 큐라시테 AG의 자회사인 Apex Biosciences에 의해 개발되었으며, "PHP"로 불렸으며 2014년 발표된 제3상 시험에서 [9][32]큐라시테의 사망률이 증가하여 큐라시테가 [33]중단되었다.

마찬가지로 Hemospan은 Sangart에 의해 개발되었으며 분말 형태로 제공되는 페길화 헤모글로빈이었다.초기 시도는 유망했지만 Sangart는 자금이 바닥나 문을 [9]닫았다.

줄기세포

줄기세포는 수혈 가능한 혈액을 생산하는 가능한 수단을 제공한다.Giarratana [34]등이 수행한 연구는 조혈모세포를 이용한 성숙한 인간 혈액세포의 대규모 전생산을 설명한다.배양된 세포는 토종 적혈구와 동일한 헤모글로빈 함량과 형태를 가지고 있었다.저자들은 천연 [citation needed]적혈구와 비교했을 때, 그 세포들은 거의 정상 수명에 가까웠다고 주장한다.

미국 국방부의 실험 부대의 과학자들은 2010년에 [35]외딴 지역에서 사용할 인공 혈액을 만들고 부상당한 군인들에게 혈액을 더 빨리 수혈하기 시작했다.혈액은 산모와 신생아 사이의 탯줄에서 제거된 조혈줄기세포로 혈액 파밍이라고 불리는 방법으로 만들어진다.파밍은 과거 많은 양의 의약품을 만들기 위해 동물과 식물에 사용되어 왔다.각 척수는 약 20단위 정도의 혈액을 생산할 수 있다. 혈액은 동맥세포에 의해 국방고등연구계획국을 위해 생산되고 있다.식약청은 이전에 제출된 O형 혈액에서 이 혈액의 안전성을 검사하고 승인했습니다.이 특별한 인공 혈액을 사용하면 혈액 단위당 비용이 5,000달러에서 [35]1,000달러 이하로 줄어들 것이다.이 혈액은 또한 모든 일반적인 혈액형에 대한 헌혈자 역할을 할 것이다.2013년 [36]인체실험에서 팔뚝을 가진 혈액이 사용될 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Henkel-Honke, T.; Oleck, M. (2007). "Artificial oxygen carriers: A current review" (PDF). AANA Journal. 75 (3): 205–211. PMID 17591302. Archived from the original (PDF) on 2016-03-04. Retrieved 2016-02-09.
  2. ^ Sarkar, S. (2008). "Artificial Blood". Indian Journal of Critical Care Medicine. 12 (3): 140–144. doi:10.4103/0972-5229.43685. PMC 2738310. PMID 19742251.
  3. ^ a b c d Squires JE (2002). "Artificial blood". Science. 295 (5557): 1002–5. Bibcode:2002Sci...295.1002S. doi:10.1126/science.1068443. PMID 11834811. S2CID 35381400.
  4. ^ Boulton, FE (December 2013). "Blood transfusion; additional historical aspects. Part 1. The birth of transfusion immunology". Transfusion Medicine (Oxford, England). 23 (6): 375–81. doi:10.1111/tme.12075. PMID 24003949. S2CID 9038280.
  5. ^ Feigl, EO (January 1983). "Coronary physiology". Physiological Reviews. 63 (1): 1–205. doi:10.1152/physrev.1983.63.1.1. PMID 6296890.
  6. ^ Lahiri, S (April 2000). "Historical perspectives of cellular oxygen sensing and responses to hypoxia". Journal of Applied Physiology. 88 (4): 1467–73. doi:10.1152/jappl.2000.88.4.1467. PMID 10749843.
  7. ^ a b c Reid TJ (2003). "Hb-based oxygen carriers: are we there yet?". Transfusion. 43 (2): 280–7. doi:10.1046/j.1537-2995.2003.00314.x. PMID 12559026. S2CID 21410359.
  8. ^ a b Goodnough LT, Brecher ME, Kanter MH, AuBuchon JP (1999). "Transfusion medicine. First of two parts--blood transfusion". N. Engl. J. Med. 340 (6): 438–47. doi:10.1056/NEJM199902113400606. PMID 9971869.
  9. ^ a b c d e f g h i j Alayash, AI (4 January 2017). "Hemoglobin-Based Blood Substitutes and the Treatment of Sickle Cell Disease: More Harm than Help?". Biomolecules. 7 (1): 2. doi:10.3390/biom7010002. PMC 5372714. PMID 28054978.
  10. ^ Remy B, Deby-Dupont G, Lamy M (1999). "Red blood cell substitutes: fluorocarbon emulsions and haemoglobin solutions". Br. Med. Bull. 55 (1): 277–98. doi:10.1258/0007142991902259. PMID 10695091.
  11. ^ "Artificial Blood Given to Jehovah's Witness in First American Use". The New York Times. 21 November 1979.
  12. ^ 마리브, 일레인 니콘인체 해부학과 생리학.제4판멘로 파크(캘리포니아):애디슨 웨슬리 롱맨, 1998년 650년
  13. ^ Bruno, S.; Ronda, L.; Faggiano, S.; Bettati, S.; Mozzarelli, A. (2010). "Oxygen Delivery via Allosteric Effectors of Hemoglobin and Blood Substitutes". Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery. doi:10.1002/0471266949.bmc048.pub2. ISBN 978-0471266945.
  14. ^ Wall, T. C.; Califf, R. M.; Blankenship, J.; Talley, J. D.; Tannenbaum, M.; Schwaiger, M.; Gacioch, G.; Cohen, M. D.; Sanz, M.; Leimberger, J. D. (1994). "Intravenous Fluosol in the treatment of acute myocardial infarction. Results of the Thrombolysis and Angioplasty in Myocardial Infarction 9 Trial. TAMI 9 Research Group". Circulation. 90 (1): 114–120. doi:10.1161/01.CIR.90.1.114. PMID 8025985.
  15. ^ Yoffee, Lynn (May 1, 2008). "Oxycyte is on track as oxygen carrier, not as 'faux' blood". Cardiovascular Device & Drugs. Retrieved 2021-11-28.
  16. ^ "Safety and Tolerability of Oxycyte in Patients With Traumatic Brain Injury (TBI) (STOP-TBI)". 11 November 2014.
  17. ^ Maevsky, E; Ivanitsky, G; Bogdanova, L; Axenova, O; Karmen, N; Zhiburt, E; Senina, R; Pushkin, S; Maslennikov, I; Orlov, A; Marinicheva, I (2005). "Clinical results of Perftoran application: present and future". Artificial Cells, Blood Substitutes, and Biotechnology. 33 (1): 37–46. doi:10.1081/BIO-200046654. PMID 15768564. S2CID 39902507.
  18. ^ "The Effects of NVX-108 as a Radiation Sensitizer in Glioblastoma (GBM)". 26 February 2019.
  19. ^ Vorob'ev, S. I. (2009-08-19). "First- and second-generation perfluorocarbon emulsions". Pharmaceutical Chemistry Journal. 43 (4): 209–218. doi:10.1007/s11094-009-0268-1. ISSN 0091-150X. S2CID 4890416.
  20. ^ Cohn, Claudia S.; Cushing, Melissa M. (2009-04-01). "Oxygen Therapeutics: Perfluorocarbons and Blood Substitute Safety". Critical Care Clinics. Hemoglobin-based Oxygen Carriers (HBOCs): The Future in Resuscitation?. 25 (2): 399–414. doi:10.1016/j.ccc.2008.12.007. PMID 19341916.
  21. ^ Cohn, Claudia S.; Cushing, Melissa M. (2009). "Oxygen Therapeutics: Perfluorocarbons and Blood Substitute Safety". Critical Care Clinics. 25 (2): 399–414. doi:10.1016/j.ccc.2008.12.007. PMID 19341916.
  22. ^ Niiler, Eric (2002-10-01). "Setbacks for blood substitute companies". Nature Biotechnology. 20 (10): 962–963. doi:10.1038/nbt1002-962. ISSN 1087-0156. PMID 12355103. S2CID 9147818.
  23. ^ Amberson, William; Jennings J.; Rhode C. (1949). "Clinical Experience with Hemoglobin-Saline Solutions". Journal of Applied Physiology. 1 (7): 469–489. doi:10.1152/jappl.1949.1.7.469. PMID 18104040.
  24. ^ Jiin-Yu Chen; Michelle Scerbo; George Kramer (August 2009). "A Review of Blood Substitutes: Examining The History, Clinical Trial Results, and Ethics of Hemoglobin-Based Oxygen Carriers". Clinics (Sao Paulo). 64 (8): 803–813. doi:10.1590/S1807-59322009000800016. PMC 2728196. PMID 19690667.
  25. ^ Natanson C, Kern SJ, Lurie P, Banks SM, Wolfe SM (May 2008). "Cell-free hemoglobin-based blood substitutes and risk of myocardial infarction and death: a meta-analysis". JAMA. 299 (19): 2304–12. doi:10.1001/jama.299.19.jrv80007. PMID 18443023.
  26. ^ Sloan, EP; Koenigsberg, M; Weir, WB; Clark, JM; O'Connor, R; Olinger, M; Cydulka, R (February 2015). "Emergency Resuscitation of Patients Enrolled in the US Diaspirin Cross-linked Hemoglobin (DCLHb) Clinical Efficacy Trial". Prehospital and Disaster Medicine. 30 (1): 54–61. doi:10.1017/S1049023X14001174. PMID 25499006. S2CID 206310955.
  27. ^ Zehr, Leonard (June 21, 2003). "Tests leave Hemosol in critical condition". Globe and Mail.
  28. ^ "Hemosol declares insolvency; shares under review by TSX". CBC News. November 25, 2005.
  29. ^ 구호 PR Newswire의 바이오푸어 파일, 2009년 7월 16일.
  30. ^ "FDA rejects Northfield's blood substitute". FierceBiotech. May 1, 2009.
  31. ^ "Northfield Laboratories to liquidate under Chapter 11". Reuters. 2 June 2009. Retrieved 2017-12-31.
  32. ^ Vincent, JL; Privalle, CT; Singer, M; Lorente, JA; Boehm, E; Meier-Hellmann, A; Darius, H; Ferrer, R; Sirvent, JM; Marx, G; DeAngelo, J (January 2015). "Multicenter, randomized, placebo-controlled phase III study of pyridoxalated hemoglobin polyoxyethylene in distributive shock (PHOENIX)". Critical Care Medicine. 43 (1): 57–64. doi:10.1097/CCM.0000000000000554. PMID 25083980. S2CID 11133338.
  33. ^ "Curacyte". Curacyte. Retrieved 30 December 2017.
  34. ^ Rousseau GF, Giarratana MC, Douay L (Jan 2014). "Large-scale production of red blood cells from stem cells: what are the technical challenges ahead?". Biotechnol. J. 9 (1): 28–38. doi:10.1002/biot.201200368. PMID 24408610. S2CID 28721848.
  35. ^ a b Edwards, L. (2010년 7월 13일)전쟁터를 위해 인공 혈액이 개발되었습니다.2010년 11월 30일 취득
  36. ^ "Inside DOD".

외부 링크