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Ein tragbarer Blutreiniger zur Behandlung von Sepsis
Ein tragbares Gerät, das Sepsis behandeln kann, indem es Krankheitserreger aus dem Blut filtert, nähert sich dem Punkt, an dem es für klinische Tests am Menschen bereit sein könnte.
Jüngste Tests an Ratten haben gezeigt, dass das Gerät, das ähnlich wie die Dialysegeräte funktioniert, die bereits zum Filtern des Blutes von Patienten mit Nierenversagen verwendet werden, nicht nur pathogenes Material effizient aus dem Blutkreislauf entfernt, sondern auch zusammen mit Antibiotika vorbeugt eine schädliche Immunantwort, die zu Organfehlfunktionen und sogar zum Tod führen kann.
Das Projekt, das von Forschern des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard University geleitet wird, ist Teil der Bemühungen des US-Verteidigungsministeriums, ein tragbares Gerät zur Behandlung von Soldaten im Feld zu entwickeln. Aber Sepsis ist nicht nur in Kriegsgebieten ein Problem. Derzeit gibt es keine wirksame Therapie, und die Krankheit tötet jedes Jahr Millionen von Menschen auf der ganzen Welt.
Sepsis tritt auf, wenn sich eine Infektion jeglicher Art, wie Lungenentzündung oder Salmonellen, über den Blutkreislauf im Körper ausbreitet und eine systemweite entzündliche Immunantwort auslöst. Diese Reaktion wirkt sich auf den ganzen Körper aus und kann zu Organfehlfunktionen führen. Ärzte behandeln septische Patienten sofort mit einem Antibiotikum, das ein breites Spektrum an Bakterien abtötet, und sie verwenden Zellkulturen, um die Identität des für die Infektion verantwortlichen Erregers herauszufinden, damit sie ihn mit spezialisierteren Medikamenten bekämpfen können. Aber das kann Tage dauern, wenn es überhaupt funktioniert. In mehr als der Hälfte der Fälle kann die Identität des jeweiligen Mikroorganismus nicht festgestellt werden.
Das neue Gerät entfernt Krankheitserreger unabhängig von ihrer Identität. Dies geschieht durch die Verwendung eines gentechnisch veränderten Blutproteins, das an mehr als 90 Arten schädlicher Mikroorganismen binden kann, darunter Bakterien, Pilze, Viren und Parasiten. Es bindet auch an Toxine, die bestimmte Bakterien absondern. Die Forscher beschichteten kommerziell erhältliche Polymerfasern, wie sie bereits in der Klinik zum Filtern von Blut während der Dialyse verwendet werden, mit dem konstruierten Protein. Während das Blut durch die Maschine fließt, bleiben Krankheitserreger und bakterielle Toxine an proteinbeschichteten Fasern haften. Das gefilterte Blut wird dem Körper wieder zugeführt. Die Wyss-Forscher sagen, dass die Maschine in der Lage ist, das gesamte Blutvolumen einer Person in 30 Minuten zu filtern, und in der Praxis würde die Behandlung mehrere Reinigungsrunden im Laufe von mehreren Stunden umfassen.
Entscheidend, sagt Michael Super , ein leitender Wissenschaftler am Wyss Institute, zeigen jüngste Tests des neuen Prototyps an Ratten, dass die Technologie nicht nur lebende Krankheitserreger beseitigt, sondern auch Toxine, die bestimmte Arten von Bakterien beim Absterben in den Blutkreislauf freisetzen. Dies kann der Grund dafür sein, dass sich der Zustand eines septischen Patienten verschlechtern kann, selbst wenn Antibiotika die verantwortlichen Bakterien abtöten. Das toxische Material, das im Blutstrom verbleibt, könnte ein Grund dafür sein, warum der Körper auf Sepsis überreagiert, sagt Super. Wenn Sie es entfernen können, können Sie die Immunantwort im Tier beruhigen.
Super hofft, dass er und seine Kollegen nach einem weiteren Jahr der Tierversuche, auch an Großtieren, in der Lage sein werden, aggressiv in Humanversuche einzusteigen.