مهندسان ژنتیک برای اولین بار در جهان با استفاده از سلول‌های انسانی موفق به ساخت داروی معمول تنگ‌کننده‌ی عروق، هپارین شدند. این مورد اقدامی بسیار بزرگ است؛ چون هم‌اکنون هپارین با استفاده از بافت حیوانی ساخته می‌شود که می‌تواند آلوده بوده و موجب بروز واکنش‌های ناسازگار و شدید گردد. امکان استفاده از سلول‌های انسانی به جای سلول‌های جانوران دیگر با مهندسی ژنتیک، این دارو را بی‌خطر و مؤثرتر خواهد کرد و حیوانات را از این فرآیند حذف می‌کند.
هپارین در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ آمار فروش آن فقط در ایالات متحده ۸ میلیارد دلار در سال است و میزان مصرف آن نیز در حال افزایش میباشد. استفاده‌ی معمول از این دارو به منظور جلوگیری از ایجاد لخته‌های خون در جراحی‌ها و دیالیز است.
جالب است که ساخت این دارو بدون برنامه‌ریزی قبلی در آزمایشگاه صورت گرفته! این کشف در طول انجام تحقیقی پایه‌ای که روی درک فرآیند اثر سلول‌های التهابی روی ترمیم زخم‌ها متمرکز بود، به وقوع پیوست. با در دست داشتن اطلاعات پایه‌ای از تولید آن، محققان موفق به استفاده از مهندسی زیستی توسط سلول‌های انسانی به عنوان یک “بیورآکتور” شدند که می‌تواند مانند کارخانه‌ی زیستیِ کوچکی کربوهیدراتی مانند هپارین را بسازد.
این سلول‌های که HMC-1 نام دارند نوعی از سلول‌های ایمنی هستند که در آزمایشگاه کشت داده شده و از لحاظ ژنتیکی مورد اصلاح قرار می‌گیرند تا مقداری اضافی هپارین تولید کنند. محققان می‌توانند هپارین بدست‌آمده را استخراج نمایند. مرحله بعدی تصفیه‌ی بیورآکتورها (سلول‌های تولیدکننده‌ی هپارین) است تا میزان تولید دارو افزایش یابد. با این حال انتظار نمی‌رود محصولات داروییِ حاصل از این اکتشاف طی زمانی کمتر از ۱۰ تا ۱۵ سال وارد بازار شوند.
جزئیات این تحقیق در Metabolic Engineering منتشر شده است.
هپارین چگونه از لخته شدن خون جلوگیری می‌کند؟
تزریق هپارین سدیم جزو داروهای ضدانعقاد محسوب می‌شود و از شکل‌گیری لخته‌های خونی در عروق جلو می‌کند. لخته‌های خونی به طور معمول هنگامی تشکیل می‌شوند که آسیب یا جراحتی در کار باشد. پروسه انعقاد خون بسیار پیچیده بوده و با به هم چسبیدن پلاکت‌ها در خون و آزادسازی برخی مواد شیمیایی شروع می‌شود. آخرین مرحله‌ی این فرآیند شامل تولید ماده‌ای به نام ترومبین است که کار آن شکستن فیبرینوژن به دو نیم و تولید یک فیبرین از هر کدام از فیبرینوژن‌ها میباشد. با این کار تقریباً دیگر چیزی نمی‌ماند تا خون لخته شود.
هپارین کربوهیدراتی است که می‌تواند ترومبین را غیرفعال کند. این دارو هم برای درمان لخته‌های تشکیل‌شده و هم برای جلوگیری از تشکیل آن‌ها استفاده می‌شود.
تشکیل لخته در عروق خونی (ترومبوز) از این نظر خطرناک است که می‌تواند مسیر جریان خون را مسدود کند. در برخی از افراد تمایل زیادی وجود دارد تا در عروق خونی لخته تشکیل شود؛ برای مثال در بیماری شریان کرونری رسوب‌های چربی با کاهش جریان خون فرصت کافی را به پلاکت‌ها می‌دهند تا کارشان را به انجام برسانند. این مورد با دردسینه‌ای می‌تواند نشانه‌ای از حمله‌ی قلبی باشد.
برخی اوقات نیز لخته‌های تشکیل‌شده در عروق پایین‌تنه می‌توانند به صورت آزاد (آمبولی) به حرکت درآمده و به ریه‌ها، قلب و حتی مغز برسند. حاملگی و چاقی که به بی‌تحرکی می‌انجامند و همچنین برخی ناهنجاری‌های خونی می‌توانند عاملی برای این عارضه باشند.
