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开发血液替代品的努力,旨在用于在偏远地区治疗士兵或创伤受害者,曾被寄予厚望,可以向患者输注携带氧气的液体,从而在真实血液或安全血液供应短缺时挽救他们的生命。
生物科技公司甚至已经研发出保质期长的替代品,它们适用于所有血型,无需冷藏。
然而,开发这些基于血红蛋白的血液替代品的公司,现在正在为自己的生存而奋斗——忍受失败和经济困难,以便能够维持运营足够长的时间,看到他们的创造走向市场。更复杂的是,包括美国食品和药物管理局(FDA)在内的一些观察人士,质疑这些替代品是否弊大于利——或者是否还有必要存在。
从纸面上看,血液替代品看起来不错。但是当血红蛋白(红细胞中富含铁的蛋白质,负责将氧气从肺部输送到身体其他部位)在没有红细胞保护的情况下直接引入血液时,身体倾向于分解和移除这种蛋白质,这个过程可能对肾脏有毒,收缩血管(导致高血压),并引起炎症。如果血液替代品的设计没有防止这种血红蛋白的清除,它们可能会增加患者的死亡风险,或至少导致一些严重的并发症,包括胰腺炎症(胰腺帮助身体消化食物并产生胰岛素)、肝脏活动升高和心脏病发作,根据评估血液替代品安全性的研究。
FDA 的建议
为了使安全有效的基于血红蛋白的血液替代品的开发重回正轨,FDA 在 2008 年 4 月会见了多家开发这些产品的公司,以提出一项新的计划。(pdf) 达拉斯的 HemoBioTech, Inc. 首席执行官 Arthur Bollon 说:“那次会议的主要信息之一是,第一代产品毒性太大,应该停止使用,而这正是发生的事情。” HemoBioTech 公司正在努力开发这样一种产品。“FDA 的建议之一是,这些替代品应使用腺苷修饰的血红蛋白,这正是 HemoBioTech 公司的核心业务。” 他补充说,这种修饰血红蛋白的过程使该公司的 HemoTech 血液替代品无毒且抗炎。
在确定“死亡率在接受这些溶液的患者中显著高于接受常规血液或什么都不接受的患者”之后,FDA 暂停了这些替代血液携氧能力的产品。保罗·荷兰,加州大学戴维斯分校医疗中心血液学和肿瘤学部门的临床医学和病理学教授说,“FDA 告诉所有公司回到绘图板,拿出更好的临床试验设计方案。”
国会议员介入
HemoBioTech 是自 2008 年 FDA 会议以来仍在运营的少数几家公司之一,可能在 众议员埃多弗斯·汤斯(纽约州民主党)那里获得盟友,他本月早些时候写了一封公开信给众议院议员,鼓励他们支持为一种“有希望的、具有成本效益的”血液替代品提供资金,该替代品使用腺苷修饰的血红蛋白。“如果有一种可行的血液替代品,能够以最小或无毒性的方式在全身输送氧气,完全可以预防 [HIV 和艾滋病] 感染和死亡的 10%,” 他写道。他断言,将这些项目推进到人体试验阶段,只需不到 3500 万美元的投资。
汤斯一直以来都在推动旨在降低艾滋病感染风险的措施。这包括他在 2008 年 4 月支持延长和扩大《美国全球抗击艾滋病、结核病和疟疾领导力再授权法案》(pdf),这项措施授权支出 500 亿美元,旨在预防估计 1200 万例新的 HIV 感染,并为 300 万艾滋病患者提供药物,为 1200 万人(包括 500 万孤儿)提供医疗和非医疗护理,并在 2013 年前为 14 万名新的医护人员提供培训。
汤斯正在推动的资金对于像 HemoBioTech 这样的公司极其重要,这些公司正试图筹集资金以继续开发和测试他们的产品。“汤斯谈论的资金数额将使我们进入 III 期试验,并使我们非常接近商业化,” Bollon 说。“我们现在正在筹集资金进行动物研究,这将证实 HemoTech 血液替代品的无毒性。我们相信,只要我们能够筹集到必要的资金,就可以在六个月内完成。”
资金对于 HemoBioTech 来说确实是一个巨大的障碍,该公司自 2001 年 10 月成立以来已亏损超过 1600 万美元。在 HemoBioTech 于 8 月 18 日发送给美国证券交易委员会的季度财务报告中,该公司指出,近期需要筹集 700 万美元才能获得 FDA 的绿灯,以继续进行 I 期临床试验。从长远来看,该公司预计完成 I、II 和 III 期试验的成本分别为 1000 万美元、2000 万美元和 1.95 亿美元。
如果没有资金,HemoBioTech 可能会发现自己处于几家前竞争对手令人羡慕的境地。Northfield Laboratories, Inc.,一家位于伊利诺伊州埃文斯顿的生物科技公司,未能获得 FDA 对其基于血红蛋白的临时携氧红细胞替代品 PolyHeme 的批准,于 6 月申请破产。Biopure Corp. 也于 7 月申请破产,此前 FDA 拒绝了这家位于马萨诸塞州剑桥市的生物科技公司将其 Hemopure 替代品投入临床试验的批准。
在 20 世纪 80 年代初期,血液筛查不像今天这样严格,因此开发血液替代品的动力很高。荷兰说,如今通过输血感染的几率高达千万分之一。自 1985 年 3 月以来,美国献血已经过 HIV-1 抗体筛查——几乎所有在美国通过输血感染 HIV 的人都是在那一年之前接受输血的。自 1992 年 6 月以来,献血已开始筛查 HIV-2 抗体(HIV 的毒株主要局限于西非)。蛋白质 24 (p24) 抗原测试,用于检查这种 HIV 蛋白质的存在,于 1996 年加入。
“可能在 25 年前,由于艾滋病或肝炎感染的风险,这可能是一个好主意,” 荷兰说。在 1982 年左右的旧金山,血液感染的几率约为百分之一。“这是一个问题,” 他补充说,“但现在的血液非常安全。”
荷兰说,HemoBioTech 和其他公司正在追求的产品可能在“战场或创伤环境中充当一种非常临时的解决方案”,但患者最终仍然需要接受实际血液。“这是一个很棒的想法,但不幸的是它已经过了鼎盛时期。底线是,这些公司正在研究的 [替代品] 应用非常有限,实际上被发现是有害的。”
其他选择
尽管如此,仍然存在一些需要血液替代品的医疗情况。荷兰说,也许比基于血红蛋白的血液替代品更有希望的是,美国和法国正在进行的从脐带血中实际培养新的红细胞的实验。“你从脐带血开始,而不是在婴儿出生后将其扔掉,而是添加营养物质使其生长,” 他补充道。
更有希望的前景之一是位于克利夫兰的生物科技公司 Arteriocyte, Inc.,该公司在 11 月表示,已从国防高级研究计划局 (DARPA) 获得近 200 万美元的资金,以协助该机构的 “血液制药”计划,该计划的目标是利用脐带血创造无需捐献者的通用红细胞供应。Arteriocyte—与约翰·霍普金斯大学、俄亥俄州立大学和法国国家健康与医学研究院 (Inserm) 的研究人员合作—正在开发技术来帮助 DARPA 实现这一目标。(Inserm 是位于巴黎的公共机构,隶属于法国卫生部和高等教育与研究部。)