طفرة في أبحاث الدم: الدم الاصطناعي قد يصبح حقيقة قريباً!

طفرة في أبحاث الدم: الدم الاصطناعي قد يصبح حقيقة قريباً!

يعد الإنتاج الاصطناعي للدم هدفًا طويل الأمد في الأبحاث الطبية. في ألمانيا، هناك حاجة إلى حوالي 15000 وحدة دم يوميًا، والتي تأتي عادةً من متبرعين طوعيين. ومع ذلك، وبسبب التغيرات الديموغرافية، فإن عدد المتبرعين بالدم آخذ في التناقص، مما يزيد الضغط على طب نقل الدم. حقق الباحثون في جامعة كونستانز وجامعة كوين ماري في لندن الآن تقدمًا كبيرًا من شأنه أن يخفف من النقص في دم المتبرعين.

تقود الدكتورة جوليا جوتجار، عالمة الأحياء في معهد البيولوجيا الخلوية والمناعة ثورجاو بجامعة كونستانز، الأبحاث حول هذا الموضوع منذ عام 2023. وقد قامت هي وفريقها بفك تشفير خطوة وسيطة حاسمة في إنتاج الدم: الكيموكين CXCL12 ومستقبله CXCR4. تعتبر هذه الجزيئات ضرورية للطرد النووي في تطوير خلايا الدم الحمراء، وهي عملية ضرورية لتكيف كرات الدم الحمراء.

دور CXCL12

يحدث إنتاج الدم الطبيعي في نخاع العظم، حيث تتطور الخلايا الجذعية إلى كريات الدم الحمراء. وتقوم هذه بدورها بإخراج نواة خليتها لإفساح المجال للهيموجلوبين، وهو أمر ضروري لنقل الأكسجين. يمكن أن تؤدي إضافة CXCL12 في الوقت المناسب إلى إطلاق هذا القذف النووي بشكل مصطنع. وقد أظهر الباحثون أن CXCL12 لا يعمل فقط على سطح الخلية، بل يتم نقله أيضًا إلى نواة كرات الدم الحمراء لتسريع نضوجها.

الطريقة الأكثر فعالية لإنتاج الدم الاصطناعي حاليًا هي الخلايا الجذعية، حيث يصل معدل نجاح إنتاج نواة الخلية إلى حوالي 80%. ومع ذلك، فإن الخلايا الجذعية متوفرة بكميات محدودة وعادة ما تأتي من دم الحبل السري أو التبرعات بالخلايا الجذعية. على الرغم من أنه يمكن أيضًا إعادة برمجة خلايا الجسم إلى خلايا جذعية، إلا أن معدل النجاح يبلغ حوالي 40٪ فقط.

إن اكتشاف وظيفة CXCL12 يمكن أن يزيد بشكل كبير من كفاءة إنتاج الدم في المستقبل. يبحث الدكتور جوتجار في كيفية استفادة الصناعة من هذه المعرفة لجعل إنتاج كريات الدم الحمراء البشرية أكثر كفاءة ويمكن الوصول إليه. إن الإنتاج الناجح بكميات أكبر لن يؤدي فقط إلى سد الاختناقات في عمليات التبرع بالدم، بل سيمكن أيضًا من الإنتاج المستهدف لفصائل الدم النادرة والعلاجات الشخصية.

السياق التاريخي والتحديات الحالية

كانت هناك طرق مختلفة لإنتاج الدم الاصطناعي في الماضي. في ستينيات القرن العشرين، جرت محاولات أولية لاستبدال نقل الأكسجين بالمركبات البيرفلوروكربونية (PFCs)، ولكن ثبت أن هذه المحاولات غير عملية. كما تبين أن استخدام الهيموجلوبين الحر يمثل مشكلة لأنه يكون سامًا عند حقنه خارج خلايا الدم الحمراء.

تركز الأبحاث الحالية، من بين أمور أخرى، على تثبيت الهيموجلوبين وتعبئته بطريقة غير سامة، وكذلك على زراعة خلايا الدم الحمراء من الخلايا الجذعية. خبراء مثل البروفيسور الدكتور ميد. يعمل تورستن تون والدكتور رومي كرونشتاين فيدمان في دريسدن على زراعة كريات الدم الحمراء البشرية من أجل تحسين بنية الرعاية الطبية.

تم نشر المنشور الأصلي لنتائج البحث في "Science Signaling". إن التقدم في إنتاج الدم الاصطناعي لا يمكن أن يحدث ثورة في الرعاية الطبية فحسب، بل يفتح أيضا آفاقا مهمة لبيولوجيا الخلية. سيتم الإبلاغ عن التطورات uni-konstanz.de ذكرت بطريقة شاملة في حين lab-news.de يوفر المزيد من المعلومات. المزيد عن التحديات العامة في مجال التبرع بالدم يمكن العثور عليها هنا التبرع بالدم.de للعثور على.