Заведующий лабораторией — Белозерская Галина Геннадьевна, доктор медицинских наук.
Лаборатория патологии и фармакологии гемостаза была основана в 1985 г. С 1985 по 2014 гг. обязанности заведующего исполнял д.м.н., профессор В.А. Макаров - Лауреат Государственной Премии за разработку местного гемостатического средства для использования в Советской Армии. С 2014 г. по настоящее время обязанности заведующего исполняет д.м.н. Г.Г. Белозерская.
За время работы лаборатории в направлении исследований новых гемостатических средств местного и системного действия сотрудниками были разработаны различные методы оценки гемостатической активности новых лекарственных средств на экспериментальной модели, которые утверждены Фармкомитетом МЗ РФ для доклинической оценки гемостатического действия потенциальных лекарственных средств и описаны в разделе «Методические рекомендации по изучению лекарственных средств, влияющих на гемостаз» в «Руководстве по проведению доклинических исследований лекарственных средств» часть первая.-М.: Гриф и К, 2012, стр. 453—479, изданного под эгидой Минздрава России.
Основная тематика работы коллектива лаборатории патологии и фармакологии гемостаза - создание новых средств и методов диагностики и лечения патологии гемостаза. Исследования ведутся по разработке новых гемостатических и противотромботических средств.
Сотрудники лаборатории принимали участие в разработке композиционного гемостатического материала «Колетекс-Гем», позволяющего останавливать капиллярно-паренхиматозное кровотечение в условиях скорой помощи, ожоговых центрах, при пластических операциях. Также они принимали участие в разработке коллагено-тромбоцитарной гемостатической губки «Тромбокол», которая применяется при любом виде хирургического вмешательства, разработке гемостатической повязки «Гемотекс», получившей широкое применение в условиях скорой помощи и хирургической практике. Колетекс-Гем, Тромбокол, Гемотекс, Гемокомпакт разрешены МЗ и СР РФ для клинического применения и выпускаются на производствах «Белкозин», ООО «Альтекс+», ООО «Текстильпрогресс», НПО «ИнтерВита».
Сотрудники лаборатории совместно с НИИ Текстильных материалов принимали участие в создании нового гемостатического средства местного действия «β-гемостопан» на основе окисленной целлюлозы (диальдегидцеллюлозы). Комплект гемостатических средств «β-гемостопан» (5 изделий: аппликация, микроволокно, корпия, бандаж, пластырь) приказом Росздравнадзора от 10 мая 2016 г. № 3985 допущен к обращению на территории Российской Федерации.
Сотрудники лаборатории принимали участие в создании нового препарата - рекомбинантного фактора VIIa.
Совместно с лабораторией химии белка ГосНИИ Генетики исследовали производные пептидов, содержащие вторичные амиды лизина. Пептиды For-Ala-Phe-Lys-Mf۰НСl и For-Ala-Phe-Lys-Pip۰НСl по сравнению с контролем заметно замедляли XIIa-зависимый эуглобулиновый лизис и удлиняли время растворения сгустка. Сравнительный анализ гемостатического эффекта исследуемых пептидов с известными ингибиторами фибринолиза (ε-аминокапроновая и транексамовая кислота) при экспериментальной геморрагии показал превосходство пептидов над ε-аминокапроновой и транексамовой кислотами.
В лаборатории проводилось исследование по изучению влияния физико-химических свойств веществ в различных лекарственных формах (порошка, губки и трикотажных материалов) на время остановки кровотечения. Была выявлена четкая зависимость активности данных веществ от показателей адсорбирующего эффекта и параметров влагопоглощения, что имеет большое значение для дальнейших разработок новых гемостатических средств местного действия. Совместно с Алтайским филиалом ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России проводятся исследования по определению изменений гемостатических реакций как in vitro, так и in vivo. Исследование in vitro проводились с использованием предложенной нами новой Тест-системы (Евразийский патент на изобретение № 040347 от 23.04.2022; Патент РФ № 2701195 от 25.09.2019; Патент РФ № 2695075 от 19.07.2019). Исследования in vivo проводились по методике, разработанной в лаборатории патологии и фармакологии гемостаза ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России и утвержденной Фармкомитетом Минздрава России для доклинической оценки гемостатического действия потенциальных лекарственных средств и описанной в разделе «Методические рекомендации по изучению лекарственных средств, влияющих на гемостаз» в «Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств» (часть первая, Москва, Гриф и К, 2012, стр. 453-479).
Совместно с ООО Фирма «Технология-Стандарт» (г. Барнаул), проводятся исследования отечественного инновационного гемостатического лекарственного средства системного действия на основе производного фибриногена для остановки кровотечений, в том числе у больных с острой кровопотерей и получающих антитромботические препараты (патент Российской Федерации № 2522237 от 10.07.2014).
В ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России совместно с ФГБУ науки Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН (г. Бийск) и ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» (г. Барнаул) создано раневое покрытие на основе целлюлозы, полученной с помощью биотехнологий, обладающее гемостатическим действием (патент Российской Федерации № 2624242 от 03.07.2017).
В ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России разработаны технологии получения и исследованы на гемостатическую активность образцы губок и порошков на основе хитозана и альгината натрия (патенты Российской Федерации № 2618896 от 11.05.2017, № 2628809 от 22.08.2017, № 2652270 от 25.04.2018, № 2660582 от 06.07.2018).
В ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России совместно с ФГБУ науки Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН (г. Иркутск) разработаны гемостатические средства локального действия на основе солей полиакриловой кислоты (патенты Российской Федерации № 2314815 от 20.01.2008, № 2428989 от 20.09.2011, № 2428990 от 20.09.2011, № 2426546 от 20.08.2011, № 2424813 от 27.07.2011, № 24224814 от 27.07.2011, № 2607519 от 10.01. 2017, № 2585366 от 27.05.2016).
Патент № 2607519 от 10.01.2017 включен в топ-100 лучших российских изобретений 2017 г.
ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России совместно с ТИБОХ ДВО РАН ведется разработка гемостатических покрытий на основе сульфатированных полисахаридов.
В ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России разработаны и исследованы гемостатические композиции на основе металлов в форме губки и пленки (Патент РФ № 2627855 от 14.08.2017; Патент РФ № 2639379 от 21.12.2017)
В ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России совместно с ЗАО «Робелл Технолоджи СПб» (г. Санкт-Петербург) ведутся разработки новых технологий получения гемостатических препаратов локального действия на основе поливинилпирролидона Полидона-А1 (патент Российской Федерации № 2705812 от 12.11.2019).
В ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России совместно с Томским политехническим университетом (г. Томск) проводится работа по созданию гемостатических покрытий на основе оксидов металлов, полученных с помощью нанотехнологий (патент Российской Федерации № 2739490 от 24.12.2020).
Проводимые нами исследования могут найти широкое применение не только в силовых ведомствах (МО, МЧС, МВД), но и в условиях скорой медицинской помощи, хирургических и терапевтических отделениях госпиталей и клиник, будут востребованы в аптечной сети для применения в быту и ветеринарии.
Методы комплексной оценки исследования гемостатической активности новых соединений:
в опытах in vitro:
- определение гемостатической активности вещества системного действия в условиях острого опыта на животных:
- оценка гемостатической активности соединения при его внутривенном введении интактным кроликам;
- оценка гемостатической активности соединения при его внутривенном введении кроликам на фоне экспериментальной кровопотерей 7-10% от ОЦК;
- оценка гемостатической активности соединений при его внутривенном введении кроликам на фоне экспериментальной кровопотерей 10-30% от ОЦК;
- определение гемостатической активности веществ местного действия
- оценка гемостатической активности в условиях коагулопатий, вызванных гепарином или варфарином;
в опытах ex vivo:
- определение агрегационной активности тромбоцитов;
- определение активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ);
- определение протромбинового времени (ПВ);
- определение тромбинового времени (ТВ);
- определение концентрации фибриногена;
- определение концентрации D-димера в плазме крови;
в опытах in vivo:
- определение времени смачивания губок;
- определение водопоглощения губок;
- определение общей пористости и толщины губки (Объём сквозных и тупиковых пор);
- определение количества тромбоцитов;
- определение концентрации фибриногена;
- интегральная оценка системы гемостаза –тромбоэластометрия;
- интегральная оценка системы гемостаза – тест генерации тромбина.
Исследования по определению антикоагулянтной и антитромботической активности проводятся ведущим научным сотрудником д.б.н. Дрозд Н. Н.
С целью выявления соединений с антикоагулянтной и антитромботической активностями исследуем связь структура—активность, механизмы действия и фармакологические свойства новых ингибиторов факторов свертывания крови, новых активаторов плазменных ингибиторов сериновых протеиназ свертывающей системы крови и новых ингибиторов агрегации тромбоцитов. На основе наших рекомендаций соавторы—химики имеют возможность направленно получать активные соединения. Разработан алгоритм комплексной оценки антикоагулянтной и антитромботиченской активностей соединений в системах in vitro и ex vivo.
Подходы и методы исследования:
в опытах in vitro:
- определение ингибиторных концентраций соединений в стандартных коагулологических тестах время свертывания крови, активированное время рекальцификации крови, время рекальцификации плазмы, активированное частичное тромбопластиновое время, протромбиновое время, тромбиновое время, РеаКлот-Гепарин (аналог Heptest), экариновое (эхитоксовое) и рептилазное (батроксобиновое) время с плазмой человека и экспериментальных животных;
- определение ингибиторных концентраций соединений в тестах с хромогенными субстратами для факторов свертывания (в том числе генерация тромбина);
- определение активности/концентрации первичных физиологических антикоагулянтов;
- определение антитромбиновой и анти-фактор Ха активностей соединений с применением Международных стандартов в соответствии с рекомендациями USP, EP, Международного комитета по стандартам ВОЗ;
- оценка связи между структурой и антикоагулянтной активностью соединений с помощью регрессионного, корреляционного и дисперсионного анализов;
- анализ антидотной активности соединений при нейтрализации активности антикоагулянтов;
- анализ комплексообразования с поликатионами (для полианионов) с помощью биоспецифичного электрофореза или турбидиметрического титрования;
- анализ нейтрализации антидотами-поликатионами антикоагулянтной активности соединений-полианионов с использованием коагулологических и амидолитических тестов;
- оценка влияния соединений на агрегацию тромбоцитов человека и экспериментальных животных, индуцированную аденозин 5´-дифосфатом, коллагеном, ристомицином;
- определение числа тромбоцитов;
- оценка адгезии тромбоцитов;
- оценка гемолиза эритроцитов;
в опытах in vivo:
- определение фармакодинамических параметров соединений при внутривенном, подкожном или пероральном введениях экспериментальным животным (кролики, морские свинки) в сравнении с используемыми в клинической практике антикоагулянтами или антиагрегантами;
- оценка антитромботической активности соединений на модели экспериментального венозного тромбоза у морских свинок по S. Wessler;
- оценка геморрагической активности соединений при введении экспериментальным животным.
Проведены сравнительные исследования специфической антикоагулянтной активности следующих соединений, полученных в лабораториях соавторов—химиков:
- полусинтетические полисахариды животного происхождения;
- химически модифицированные хитозаны (Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина и Центр «Биоинженерия» РАН);
- производные хитозана (Институт органического синтеза им. И.Я. ПостовскогоУрО РАН, Екатеринбург);
- кватернизированные хитозаны (Центр «Биоинженерия» РАН);
- нативные и полусинтетические полисахариды растительного происхождения;
- фукоиданы из бурых морских водорослей Охотского моря Fucusevanescens, Laminariacichorioides, Laminariajaponica, Undariapinnatifida, Laminariagurjanovae, CostariaCostata (Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН, Владивосток);
- ферментативно расщепленные фукоиданы из водоросли Laminariasaccharina; сульфатированная альгиновая кислота из бурой водоросли Macrocystispurifera (Центр «Биоинженерия» РАН);
- хроматографически фракционированный фукоидан из водоросли Laminariasaccharina (Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН);
- сульфатированные галактоманнаны из семян CyamopsisTetragonoloba (L.) Taub.,Galegaorientalis Lam, Styphnolobiumjaponicum, Locust Bean (Институт биохимииим. А. Н. Баха РАН);
- химически модифицированная целлюлоза хлопка, пихты, сульфаты крахмала, инулина, пектина и коньюгаты сульфатов целлюлозы с терпенофенолами (Институт химии Коми научного центра УрО РАН, Сыктывкар);
- сульфатированная целлюлоза из древесины пихты, осины, соломы пшеницы, сульфатированные ксиланы, сульфатированные арабиногалактаны и цианидины из коры березы, ели, сосны, лиственницы, кедра (Института химии и химической технологии СО РАН и Сибирский федеральный университет, Красноярск);
- сульфаты пектина из травянистых растений: бадана толстолистного (Bergeniacrassifolia (L.)Fritsch.), сабельника болотного (Comarumpalustre L.), ряски малой (Lemnaminor L.), рдеста плавающего (Potamogetonnatans), пижмы обыкновенной (Tanacetumvulgare L.) (Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар);
- наночастицы на основе хитозана и галактоманнана, нагруженные низкомолекулярным или нефракционированным гепаринами, полиэлектролитные комплексы сульфатов хитозана, наноструктуры на основе сульфата альгиновой кислоты (Центр «Биоинженерия» РАН и Институт биохимии им. А. Н. Баха); нанокристаллы хитина (Институт химии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар);
- синтетические фукозилированные олигосахариды (Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН);
- синтетические производные пептидов ZАla-Ala-Arg-Рip* TFA; Z-Ala-Ala-Arg-Mf*HBr; Ac-Trp-Arg-Mf*HCl; Fta-Gly-Arg-Pip* TFA; Ac-Trp-Arg-Pip (ГосНИИгенетика).
Патентная защищенность (15 патентов) является предпосылкой для создания новых «атромбогенных» модификаций поверхностей полимерных материалов, используемых при изготовлении емкостей для хранения крови/плазмы, сосудистых катетеров, протезов кровеносных сосудов, ловушек для тромбов, искусственных клапанов сердца, систем искусственного и вспомогательного кровообращения и т. д.
Исследованные образцы полисахаридов с наибольшей антитромбиновой активностью можно использовать в качестве самостоятельного покрытия поверхности полимерных материалов; субстанции с меньшей антитромбиновой активностью можно коньюгировать с нефракционированным или низкомолекулярным гепаринами (увеличивая их стабильность и активность), традиционно используемыми для достижения «атромбогенности» поверхности некоторых полимерных материалов.
Кватернизированный хитозан, так же как и сульфат протамина, нейтрализует полностью антитромбиновую активность нефракционированного гепарина и частично нейтрализует аХа активность низкомолекулярного гепарина (эноксапарин) при внутривенном введении морским свинкам.
Методологическая база позволяет проводить некоторые исследования, необходимые для анализа гемосовместимости растворимых и нерастворимых в воде субстанций и материалов. Так, коньюгаты декстрана с 4-метил-2,5-диизоборнилфенолом и нанокристаллы хитина могут представлять интерес в качестве носителей для доставки лекарственных средств.
Разработан метод выбора антидота для нейтрализации антикоагулянтной активности сульфатированных полисахаридов на основе фиксирования комплексов между антикоагулянтами и поликатионами (Патент РФ 2370271).
На основе полученных патентов на изобретения (патент РФ 2221578 и патент РФ 2195673) созданы и производятся наборы реактивов для определения активности антитромбина в плазме и для определения ингибирования гепаринами фибриногенсвертывающей и амидолитической активности фактора Ха.
