Współcześnie mamy do czynienia z ogromną liczbą patogenów – zarówno tych już dość dobrze znanych jak i nowych, o zmodyfikowanych cechach. Jednocześnie wiele z nich wywołuje podobne objawy u pacjentów, przez co prawidłowe postawienie diagnozy często stanowi nie lada wyzwanie. Wówczas lekarze przepisują antybiotyki o szerokim spektrum działania i zamykają w ten sposób błędne koło. Dlaczego? Przyczyna jest bardzo prosta – patogen mający kontakt z antybiotykiem nabywa możliwość wypracowania sobie oporności na ten lek, a zmiany drobnoustroju skutkują problemami z leczeniem infekcji.

Aby uniknąć tego typu sytuacji, a także mieć możliwość skutecznego działania w sytuacjach zagrożenia życia, kiedy wydaje się, że żadne substancje farmakologiczne nie działają, naukowcy opracowali uniwersalny sposób usuwania patogenów i wytwarzanych przez nie toksyn z ludzkiego krwioobiegu. 

Zespół z Bostonu skonstruował urządzenie zainspirowane działaniem śledziony i wykorzystujące nanocząstki magnetyczne powlekane zmodyfikowaną lektyną wiążącą mannozę (ang. mannose-binding lectin; MBL). Białko to ma zdolność wiązania cząsteczek cukru obecnych na powierzchni ponad 90 różnych bakterii, wirusów oraz grzybów, a także wytwarzanych przez nie toksyn. Eliminacja patogenów odbywa się na drodze filtracji krwi. Krew przetaczana jest przez urządzenie wyposażone w nanocząsteczki powlekane MBL, do których wiązane są patogeny. Następnie magnes ‘wyciąga’ mikroskopijne kulki sprzężone z drobnoustrojami, a do ciała pacjenta wraca oczyszczona krew.
Urządzenie przetestowano już na szczurach zainfekowanych bakteriami Escherichia coli i Staphylococcus aureus. Krew części z nich przefiltrowano przez ‘biośledzionę’, pozostałe gryzonie stanowiły grupę kontrolną. Pięć godzin po zainfekowaniu 89% szczurów z grupy, której ‘oczyszczono krew’ nadal żyło, podczas gdy w nieleczonej grupie odsetek ten wynosił jedynie 14%. Szczegółowe analizy krwi gryzoni wykazały, że ‘biośledziona’ usuwa około 90% patogenów z krwi. Jednocześnie u szczurów, których krew została przefiltrowana zaobserwowano zdecydowanie słabsze stany zapalne, co sugeruje ich mniejszą podatność na sepsę.
Kolejnym testem była kontrola wydajności pracy urządzenia pod kątem objętości filtrowanej krwi. Tu również ‘biośledziona’ nie zawiodła – ludzka krew zawierająca mieszaninę bakterii i grzybów została przefiltrowana z prędkością 1 litra na godzinę. W ciągu 5 godzin usunięto więc większość patogenów z krwi odpowiadającej przeciętnej objętości tego płynu w ludzkim organizmie.
Autorzy nowej metody mówią, że zastosowanie ‘biośledziony’ może znacznie ułatwić leczenie infekcji. Nawet, jeżeli podczas filtrowania nie zostaną usunięte z krwi wszystkie patogeny, to zmniejszenie ich ilości ułatwi organizmowi pacjenta walkę z infekcją. Specjaliści zaznaczają również, że zbieranie próbek patogenów związanych z nanocząstkami już po przefiltrowaniu krwi umożliwiłoby identyfikację przyczyn infekcji i dobór odpowiedniego schematu leczenia farmakologicznego. Aktualnie testowana jest skuteczność innowacyjnego podejścia do obniżenia ilości we krwi wirusów takich jak HIV czy Ebola. Badania prowadzone są na świniach, jednak szacuje się, że już w ciągu kilku lat mogą rozpocząć się badania kliniczne z udziałem ludzi.