Плазма крови: многообещающее оружие в борьбе с COVID-19

24 Aug 2020

Плазма крови

В конце 2019 года было заявлено об обнаружении ранее неизвестного штамма коронавируса, вызывающего похожее на пневмонию заболевание у людей в Китае. В течение нескольких месяцев смертельный вирус, передающийся между разными видами, получивший название вызывающий тяжелую острую респираторную инфекцию коронавирус 2 (SARS-CoV-2), перерос в пандемию, которая на данный момент привела к смерти сотен тысяч человек по всему миру.

На 24 августа 2020 года, когда была опубликована эта статья, общее число подтвержденно заразившихся SARS-CoV-2 по всему миру, по данным ВОЗ, превысило 23 миллиона человек, и 800 906 умерло вследствие заболевания органов дыхательной системы, вызванного COVID-19.

Значительная часть исследований коронавируса сфокусирована на изучении распространения и воспроизведения SARS-CoV-2, а также на понимании того, почему у некоторых инфицированных людей COVID-19 приводит к летальному исходу, в то время как у других он протекает бессимптомно, а у большинства инфицированных он вызывает легкое заболевание органов дыхательной системы. Производственные и научные круги, некоммерческие и правительственные организации работают над созданием лекарственных средств и других методов лечения, а также над созданием профилактических вакцин. На 24 августа 2020 года в Реестре клинических исследований правительства США было зарегистрировано 3 086 человек, на которых были испытаны методы лечения и вакцины против COVID-19, которые применялись по всему миру.

Экспериментальные препараты для лечения SARS-CoV-2 или любого другого вызываемого вирусами или бактериями заболевания могут включать новые или существующие химические составы, а также такие компоненты биологических препаратов, как антитела или другие протеины, разработанные для помощи организму в борьбе с болезнью и минимизации ущерба со стороны возбудителя заболевания. Вакцины, в свою очередь, предназначены для предотвращения инфицирования. Обычно они работают путем инициирования выработки антител в организме, которые затем распознают патогенный микроорганизм в том случае, если он пытается заразить организм, и быстро мобилизуют иммунную систему на борьбу с инфекцией, прежде чем она может привести к развитию заболевания.

Антитела к SARS-CoV-2 вырабатываются естественным образом иммунной системой после инфицирования COVID-19. Содержащая антитела плазма крови сдается донорами, которые уже выздоровели после заражения SARS-CoV-2, и теперь тестируется по всему миру в качестве возможного средства лечения отдельных людей с тяжелой формой течения COVID-19. Плазма представляет собой жидкий компонент крови, который транспортирует эритроциты и лейкоциты, тромбоциты и другие компоненты — питательные вещества, протеины, микроэлементы и соли — по всему телу. В ходе пробных курсов лечения с помощью плазмы крови, полученной от выздоровевшего лица, проводятся исследования возможности сокращения периода выздоровления и предотвращения смертельных исходов у серьезно пораженных COVID-19 пациентов с помощью антител к SARS-CoV-2 в плазме донорской крови.

Обработка плазмы крови

Несмотря на то, что и вакцинация, и лечение с помощью плазмы крови, полученной от выздоровевшего лица, основываются на том, что вырабатываемые иммунной системой организма антитела подавляют патогенные микроорганизмы, эти два метода кардинально отличаются друг от друга. Вакцины от SARS-CoV-2 запускают процесс превентивной выработки антител и включаются в иммунную «библиотеку» людей, которые еще не были инфицированы вирусом, а лечение с помощью плазмы крови, полученной от выздоровевшего лица, рассматривается как пассивный иммунитет. Это лечение фактически предоставляет тяжело больным COVID-19-пациентам и людям со слабой иммунной системой готовые донорские антитела в качестве кратковременного средства борьбы с имеющейся COVID-19-инфекцией. Ученые разрабатывают третий основанный на использовании антител метод лечения COVID-19, подразумевающий выработку нейтрализующих антител, который может немедленно предотвратить заражение клеток вредоносным вирусом. После идентификации нейтрализующих антител их можно производить в лаборатории без использования донорской крови.  

Ежегодно переливание цельной крови спасает жизни огромного числа людей с большими кровопотерями вследствие травм или с заболеваниями крови. Кровь содержит множество специфических компонентов, включая клетки иммунной системы, факторы коагуляции и альбумины, которые могут быть извлечены из плазмы с использованием современных технологий для лечения различных заболеваний, которые в противном случае могут привести к летальному исходу. Факторы коагуляции используются для лечения тяжелых случаев нарушения свертываемости крови, включая гемофилию. Альбумин — это протеин, который может использоваться для лечения людей с ожогами, сепсисом, заболеванием печени или почек. Антитела человека или иммуноглобулины, выделенные из донорской крови, могут использоваться для поддержки людей с ослабленной иммунной системой, а также для лечения людей с такими инфекционными заболеваниями, как COVID-19.

Процедура выделения различных компонентов из крови, известная как фракционирование, является крайне сложной и выполняется в несколько физических и химических этапов с тщательным контролем. Компания GEA является одним из ведущих мировых поставщиков технологических установок для каждого этапа фракционирования плазмы крови. Эксперты GEA используют накопленный за многие десятилетия опыт фракционирования плазмы крови и технологического проектирования для создания самых больших предприятий по производству препаратов из плазмы крови.


Организации доверяют нашим технологиям, знаниям процессов и инженерно-техническому опыту при конфигурировании процесса фракционирования любого масштаба вплоть до крупномасштабных предприятий промышленного уровня, которые могут выпускать достаточное количество препаратов крови для лечения различных заболеваний по всему миру.

Базовая процедура фракционирования крови начинается с извлечения эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов из цельной крови с помощью центрифугирования. Остающаяся после извлечения клеточных компонентов плазма затем подвергается глубокой заморозке на два месяца для обеспечения безопасности и медленно размораживается, прежде чем соединить плазму отдельных доноров в одном объеме.

Выделение отдельных фракций и протеинов из плазмы обычно осуществляется с использованием процесса, известного как холодное фракционирование. Крупномасштабное фракционирование обычно выполняется на базе процесса Кона, который был разработан ученым Эдвином Дж. Коном во время Второй мировой войны. В рамках процесса выполняется смешивание плазмы с этанолом высокой концентрации со снижением pH-фактора и температуры до уровня от –3 °C до –7 °C, что приводит к осаждению таких препаратов плазмы, как специфические антитела.

Проектирование интегрированного производства по фракционированию плазмы крови является сложной и трудной задачей и зависит от возможности точного контроля таких ключевых параметров, включая pH-фактор, концентрацию этанола и температуру. «Вам необходимо точно и эффективно свести вместе такие производственные этапы, как сепарация, адсорбция, очистка, осаждение, инактивация вирусной активности и хроматография», — объяснила Татьяна Крапитц, руководитель научно-технического департамента в GEA BioPharma. «Соответственно, вам необходимо учитывать как механические, так и эксплуатационные требования для высокой степени очистки и концентрирования препаратов плазмы человеческой крови. На каждом промежуточном технологическом этапе, после которого следует очистка, возможна экстракция самых разнообразных протеиновых препаратов из плазмы крови, которые спасают человеческие жизни». 

Эксперты компании GEA разрабатывают специализированные машины, модули и комплексные автоматизированные предприятия для фракционирования для каждого этапа фракционирования плазмы крови. У нас есть технологические навыки на всех этапах — от смешивания и центрифугирования до проектирования технологических аппаратов, хроматографических систем, систем автоматизации и стерилизации. Технологии абсорбционной и сублимационной сушки GEA, например, помогают инновационно-технологическим компаниям в производстве термостабильных препаратов плазмы крови с большим сроком хранения, не требующим охлаждения, благодаря чему их гораздо проще транспортировать в труднодоступные и удаленные регионы.

Мы гордимся тем, что мы работаем с такими компаниями, как CSL Behring, которая является частью CoVIg-19 Plasma Alliance, крупного отраслевого объединения, работающего над разработкой CoVIg-19, возможного средства на основе плазмы для лечения больных с серьезными осложнениями вследствие заражения COVID-19. В течение последних 15 лет мы сотрудничали с CSL Behring в сфере проектирования и строительства предприятий по производству гемоглобина из плазмы крови в разных точках земного шара.

Технологии GEA играют существенную роль в помощи ученым и промышленности в разработке процессов производства нового поколения вакцин и средств на основе антител для борьбы с существующими и потенциальными заболеваниями. Мы не просто предлагаем технологии для производства препаратов из плазмы. Наши возможности включают разработку и поставку комплексных систем для производства вакцин в промышленном масштабе, а также для производства антител в лабораториях. 

В наше неспокойное время мы нацелены на поддержку глобальных усилий по борьбе с коронавирусом или другими эпидемиями в будущем. Руководствуясь принципом «engineering for a better world», компания GEA использует накопленный в течение многих десятилетий опыт для разработки решений, которые помогут вывести на рынок новые средства лечения в минимально возможные сроки.

Контактная информация

Пациент

Лечение COVID-19 с помощью плазмы крови, полученной от выздоровевшего лица

Лечение с помощью плазмы крови, полученной от выздоровевшего лица, не является новой методикой. Лечение с помощью плазмы крови, полученной от выздоровевшего лица, использовалось для лечения больных во время пандемии испанского гриппа в 1918 году. Лечение с помощью плазмы крови, полученной от выздоровевшего лица, было протестировано не так давно во время двух вспышек инфекций из-за разных штаммов коронавируса, включая коронавирус SARS, который был обнаружен в 2003 году, а также ближневосточного респираторного синдрома (MERS/БВРС), о появлении которого было сообщено в 2012 году.
Получайте новости от GEA

Будьте в курсе инноваций и историй GEA, подписавшись на новостную рассылку от GEA.

Связаться с нами

Мы всегда готовы помочь! Сообщите необходимые данные, и мы предоставим ответ.