Пробив в изследванията на кръвта: Изкуствената кръв скоро може да стане реалност!

Пробив в изследванията на кръвта: Изкуствената кръв скоро може да стане реалност!

Изкуственото производство на кръв е дългогодишна цел в медицинските изследвания. В Германия всеки ден са необходими около 15 000 кръвни единици, които обикновено идват от доброволни донори. Въпреки това, поради демографските промени, броят на кръводарителите намалява, което увеличава натиска върху трансфузионната медицина. Изследователи от университета в Констанц и университета „Куин Мери“ в Лондон постигнаха значителен напредък, който има потенциала да облекчи недостига на донорска кръв.

Д-р Джулия Гутяр, биолог в Института за клетъчна биология и имунология Тургау към Университета в Констанц, ръководи изследвания по тази тема от 2023 г. Тя и нейният екип са декодирали решаваща междинна стъпка в производството на кръв: хемокина CXCL12 и неговия рецептор CXCR4. Тези молекули са от решаващо значение за ядреното изтласкване при развитието на червени кръвни клетки, процес, който е от решаващо значение за адаптацията на еритробластите.

Ролята на CXCL12

Естественото производство на кръв се извършва в костния мозък, където стволовите клетки се развиват в еритробласти. Те от своя страна изхвърлят клетъчното си ядро, за да направят място за хемоглобина, който е необходим за транспортирането на кислород. Добавянето на CXCL12 в точното време може изкуствено да задейства това ядрено изхвърляне. Изследователите са показали, че CXCL12 не само действа върху клетъчната повърхност, но също така се транспортира в ядрото на еритробластите, за да ускори тяхното съзряване.

Най-ефективният начин за производство на изкуствена кръв в момента е чрез стволови клетки, като процентът на успеваемост за производството на клетъчно ядро ​​е около 80%. Стволовите клетки обаче се предлагат в ограничени количества и обикновено идват от кръв от пъпна връв или дарения на стволови клетки. Въпреки че клетките на тялото също могат да бъдат препрограмирани в стволови клетки, процентът на успех е само около 40%.

Откриването на функцията на CXCL12 може значително да увеличи ефективността на производството на кръв в бъдеще. Д-р Gutjahr проучва как индустрията може да се възползва от тези знания, за да направи производството на човешки еритроцити по-ефективно и достъпно. Успешното производство в по-големи количества би могло не само да преодолее затрудненията при кръводаряването, но и да даде възможност за целево производство на редки кръвни групи и персонализирани лечения.

Исторически контекст и съвременни предизвикателства

В миналото е имало различни подходи за производство на изкуствена кръв. През 60-те години на миналия век бяха направени първоначални опити да се замени преносът на кислород с перфлуоровъглероди (PFC), но те се оказаха непрактични. Използването на свободен хемоглобин също се оказа проблематично, тъй като той е токсичен, когато се инжектира извън червените кръвни клетки.

Настоящите изследвания се фокусират, наред с други неща, върху стабилизирането и нетоксичното опаковане на хемоглобина, както и върху култивирането на червени кръвни клетки от стволови клетки. Експерти като проф. д. мед. Торстен Тон и д-р Роми Кронщайн-Видеман в Дрезден работят върху култивирането на човешки еритроцити, за да подобрят структурата на медицинските грижи.

Оригиналната публикация на резултатите от изследването е публикувана в “Science Signaling”. Напредъкът в производството на изкуствена кръв може не само да революционизира медицинските грижи, но и да отвори важни перспективи пред клетъчната биология. Развитието ще бъде докладвано uni-konstanz.de докладвани по изчерпателен начин, докато lab-news.de предоставя допълнителна информация. Повече за общите предизвикателства в областта на кръводаряването можете да намерите тук кръводаряване.de за намиране.