TS01 — препарат для терапии тромбозов
Клиент:

Thrombolytic Science International (TSI)

Дата:
19.10.2012
Инфографика - принцип действия препарата для терапии тромбов
  • Поделиться

Инфаркты и инсульты являются причиной смерти около 15 миллионов человек ежегодно [1]. Один из факторов их этиологии — закупорка (окклюзия) кровеносных сосудов тромбами. Тромбы могут быть опасны, если возникают в печени, легких или конечностях. Они также являются распространенным осложнением при хирургических операциях. Однако, в норме образование тромбов несет гемостатическую функцию — останавливает кровотечение при повреждении сосудов. Микроповреждения капилляров и более крупных сосудов возникают постоянно как в покровных тканях при внешних механических воздействиях, так и во внутренних органах и, в частности, в головном мозге.

Гемостатические и окклюзивные тромбы структурно не отличаются друг от друга, что осложняет терапию тромбозов, поскольку кровотечения являются побочным эффектом от применения большинства тромболитиков. Основой как окклюзивных, так и гемостатических тромбов является белок фибрин. Тромб образуется в результате его полимеризации. Расщепление фибрина — результат каскада реакций, в которых участвует набор белковых факторов. Эти факторы являются основой большинства современных тромболитических препаратов. Один из белков — тканевый плазминогеновый активтор (ТПА) — в норме выделяется клетками стенок сосудов при закупорке. Благодаря этому ферменту тромб начинает разрушаться, а структура фибрина изменяется таким образом, что к процессу могут подключаться активаторы более поздних стадий тромболизиса, например, белок проурокиназа и зрелый фермент урокиназа, образующийся в результате его процессинга.

Как плазминоген разрушает тромбы

Фибрин тромбов расщепляется в организме белком плазмином, который образуется в результате протеолитической активации — разрезания одноцепочечного предшественника плазминогена на две цепи, которые образуют зрелую молекулу белка [2]. Плазминоген присутствует в тромбах, связываясь с интактным фибрином. Для активации плазминогена необходим тканевый плазминогеновый активатор (ТПА), который высвобождается из стенок сосудов, если их закупоривают окклюзивные тромбы [3]. Плазмин, который образуется в результате работы ТПА, начинает расщеплять фибрин окклюзивного тромба, разбивая его на фрагменты, обозначаемые D и E. На отщепленном от фибрина фрагменте Е образуется новый сайт посадки плазминогена. Однако, плазминоген, взаимодействуя с этим сайтом, меняет свою конформацию. Это изменение делает возможной активацию данного плазминогена не только ТПА, но и одноцепочечным предшественником белка урокиназы (проУК) [4]. Плазмин, образовавшийся благодаря работе проУК, активирует саму проурокиназу, делая ее зрелым ферментом урокиназой, способным активировать молекулы плазминогена, связанные с интактным (не расщепленным на D и Е фрагменты) фибрином, то есть, участвовать в лизисе не только окклюзивных, но и гемостатических тромбов [5].

Терапия тромбозов

В случае серьезных патологий описанная система не способна полностью разрушить окклюзивный тромб. Существуют различные варианты терапии пациентов с подобными нарушениями. Большинство из них основано на введении в организм дополнительных количеств активаторов. Общей проблемой в данном случае является отсутствие или низкая избирательность препаратов по отношению к окклюзивным тромбам. Таким образом, наряду с разрушением тромбов, закупоривающих сосуды, в той или иной степени нарушается система образования гемостатических тромбов, что вызывает кровотечения (часто они возникают в желудочно-кишечном тракте, печени, особенно опасны кровоизлияния в мозге)

В компании TSI создан препарат на основе мутантного предшественника урокиназы (m-proUK).В результате исследований профессора Гуревича было установлено, что такая форма предшественника не способна переходить в зрелую форму в присутствии обычного компонента крови человека — белка C1. Именно это свойство позволяет, введя пациенту дополнительные количества m-proUK и С1 добится активации процесса тромболизиса абсолютно избирательного в отношении окклюзивных тромбов.

О мутантной проУК

Группа доктора Гурeвича обнаружила мутантный белок-предшественник урокиназы, который сохраняет способность активировать плазминоген, соединенный с фрагментом Е начавшего расщепляться фибрина. Однако, если мутантный предшественник (м-проУК) переходит в двуцепочечную зрелую форму фермента, его активный центр блокируется присутствующим в крови ингибиторм С1 [6]. Таким образом, мутантная проУК, лежащая в основе препарата TS01, в сочетании с ингибитором С1, позволяет существенно повышать эффективность лизиса окклюзивных тромбов. При этом не образуется функциональная урокиназа, которая способна активировать плазминоген гемостатических тромбов [5].

Демонстрация принципа действия TS01

Препарат получил название TS01. У компании стояла цель показать принцип действия препарата специалистам в области медицины и фармакологии, не перегружая графику деталями. На иллюстрации, созданной Visual Science, постадийно показаны ключевые особенности взаимодействия TS01 с окклюзивными и гемостатическими тромбами. Иллюстрация в виде интерактивной ленты которую можно проматывать как короткий ролик, постадийно сравнивая процессы протекающие в двух ситуациях, была подготовлена для использования на сайте компании, мобильных устройствах iPad iPhone и Android и презентациях компании на конференциях и докладах.

  • 3d моделирование, визуализация, ведение проекта:
    Иван Константинов
  • Обзор материалов и текст:
    Юрий Стефанов, к.б.н.
  • Программирование, верстка:
    Глеб Кондратенко

Благодарим за сотрудничество Виктора Гуревича, директора по науке TSI, Алексиса Уолласа, генерального директора TSI, и Мэтта Мидделмана из Russo Partners.

Molecular modelling through computer graphics permits plenty of latitude for exercising artistic talent to inform, explain and instruct. Visual Science shows the way with its high quality, accurate, informative graphics that explain even the most complex processes of life
Lewis Sadler MA, Msc. Chief Science Officer at Visible Productions Inc., Research Assistant Prof. University of Illinois at Chicago, (US)