Ανακάλυψη στην έρευνα αίματος: Το τεχνητό αίμα θα μπορούσε σύντομα να γίνει πραγματικότητα!

Ανακάλυψη στην έρευνα αίματος: Το τεχνητό αίμα θα μπορούσε σύντομα να γίνει πραγματικότητα!

Η τεχνητή παραγωγή αίματος είναι ένας μακροχρόνιος στόχος στην ιατρική έρευνα. Στη Γερμανία, χρειάζονται περίπου 15.000 μονάδες αίματος καθημερινά, οι οποίες συνήθως προέρχονται από εθελοντές αιμοδότες. Ωστόσο, λόγω των δημογραφικών αλλαγών, ο αριθμός των αιμοδοτών μειώνεται, αυξάνοντας την πίεση στο μεταγγιστικό φάρμακο. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Konstanz και στο Queen Mary University του Λονδίνου έχουν τώρα σημειώσει σημαντικές προόδους που έχουν τη δυνατότητα να ανακουφίσουν την έλλειψη αίματος δότη.

Η Δρ Julia Gutjahr, βιολόγος στο Ινστιτούτο Κυτταρικής Βιολογίας και Ανοσολογίας Thurgau στο Πανεπιστήμιο της Konstanz, ηγείται της έρευνας για αυτό το θέμα από το 2023. Αυτή και η ομάδα της έχουν αποκωδικοποιήσει ένα κρίσιμο ενδιάμεσο βήμα στην παραγωγή αίματος: τη χημειοκίνη CXCL12 και τον υποδοχέα της CXCR4. Αυτά τα μόρια είναι ζωτικής σημασίας για την πυρηνική αποβολή στην ανάπτυξη ερυθρών αιμοσφαιρίων, μια διαδικασία που είναι ζωτικής σημασίας για την προσαρμογή των ερυθροβλαστών.

Ο ρόλος του CXCL12

Η φυσική παραγωγή αίματος συμβαίνει στον μυελό των οστών, όπου τα βλαστοκύτταρα εξελίσσονται σε ερυθροβλάστες. Αυτά με τη σειρά τους εκτοξεύουν τον κυτταρικό τους πυρήνα για να δημιουργήσουν χώρο για την αιμοσφαιρίνη, η οποία είναι απαραίτητη για τη μεταφορά οξυγόνου. Η προσθήκη CXCL12 την κατάλληλη στιγμή μπορεί να προκαλέσει τεχνητά αυτή την πυρηνική εκτόξευση. Οι ερευνητές έχουν δείξει ότι το CXCL12 όχι μόνο δρα στην κυτταρική επιφάνεια, αλλά μεταφέρεται επίσης στον πυρήνα των ερυθροβλαστών για να επιταχύνει την ωρίμανση τους.

Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος παραγωγής τεχνητού αίματος είναι αυτή τη στιγμή μέσω βλαστοκυττάρων, με το ποσοστό επιτυχίας για την παραγωγή κυτταρικού πυρήνα να είναι περίπου 80%. Ωστόσο, τα βλαστοκύτταρα είναι διαθέσιμα σε περιορισμένες ποσότητες και συνήθως προέρχονται από δωρεές αίματος ομφάλιου λώρου ή βλαστοκυττάρων. Αν και τα κύτταρα του σώματος μπορούν επίσης να επαναπρογραμματιστούν σε βλαστοκύτταρα, το ποσοστό επιτυχίας είναι μόνο περίπου 40%.

Η ανακάλυψη της λειτουργίας του CXCL12 θα μπορούσε να αυξήσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της παραγωγής αίματος στο μέλλον. Ο Δρ. Gutjahr ερευνά πώς η βιομηχανία μπορεί να επωφεληθεί από αυτή τη γνώση για να κάνει την παραγωγή ανθρώπινων ερυθροκυττάρων πιο αποτελεσματική και προσβάσιμη. Η επιτυχημένη παραγωγή σε μεγαλύτερες ποσότητες θα μπορούσε όχι μόνο να γεφυρώσει τα σημεία συμφόρησης στις αιμοδοσίες, αλλά και να επιτρέψει τη στοχευμένη παραγωγή σπάνιων ομάδων αίματος και εξατομικευμένων θεραπειών.

Ιστορικό πλαίσιο και τρέχουσες προκλήσεις

Στο παρελθόν έχουν υπάρξει διάφορες προσεγγίσεις για την παραγωγή τεχνητής αίματος. Στη δεκαετία του 1960, έγιναν αρχικές προσπάθειες αντικατάστασης της μεταφοράς οξυγόνου με υπερφθοράνθρακες (PFC), αλλά αυτές αποδείχθηκαν ανέφικτες. Η χρήση ελεύθερης αιμοσφαιρίνης αποδείχθηκε επίσης προβληματική επειδή είναι τοξική όταν εγχέεται έξω από τα ερυθρά αιμοσφαίρια.

Η τρέχουσα έρευνα επικεντρώνεται, μεταξύ άλλων, στη σταθεροποίηση και μη τοξική συσκευασία της αιμοσφαιρίνης καθώς και στην καλλιέργεια ερυθρών αιμοσφαιρίων από βλαστοκύτταρα. Εμπειρογνώμονες όπως ο Prof. Dr. med. Ο Torsten Tonn και η Dr. Romy Kronstein-Wiedemann στη Δρέσδη εργάζονται για την καλλιέργεια ανθρώπινων ερυθροκυττάρων προκειμένου να βελτιώσουν τη δομή της ιατρικής περίθαλψης.

Η αρχική δημοσίευση των αποτελεσμάτων της έρευνας δημοσιεύεται στο «Science Signaling». Η πρόοδος στην παραγωγή τεχνητής αίματος δεν θα μπορούσε μόνο να φέρει επανάσταση στην ιατρική περίθαλψη, αλλά και να ανοίξει σημαντικές προοπτικές για την κυτταρική βιολογία. Θα γίνει αναφορά για τις εξελίξεις uni-konstanz.de αναφέρεται με περιεκτικό τρόπο ενώ lab-news.de παρέχει περαιτέρω πληροφορίες. Περισσότερα για τις γενικές προκλήσεις στον τομέα της αιμοδοσίας μπορείτε να βρείτε εδώ αιμοδοσία.de να βρεις.