Proboj u istraživanju krvi: Umjetna krv uskoro bi mogla postati stvarnost!

Proboj u istraživanju krvi: Umjetna krv uskoro bi mogla postati stvarnost!

Umjetna proizvodnja krvi dugogodišnji je cilj medicinskih istraživanja. U Njemačkoj je svaki dan potrebno oko 15.000 jedinica krvi, koje obično dolaze od dobrovoljnih darivatelja. Međutim, zbog demografskih promjena, broj darivatelja krvi je sve manji, što povećava pritisak na transfuzijsku medicinu. Istraživači na Sveučilištu Konstanz i Sveučilištu Queen Mary u Londonu sada su postigli značajan napredak koji ima potencijal ublažiti nedostatak krvi darivatelja.

Dr. Julia Gutjahr, biologinja na Institutu za staničnu biologiju i imunologiju Thurgau na Sveučilištu u Konstanzu, vodi istraživanje na ovu temu od 2023. Ona i njezin tim dekodirali su ključni međukorak u proizvodnji krvi: kemokin CXCL12 i njegov receptor CXCR4. Te su molekule ključne za izbacivanje jezgre u razvoju crvenih krvnih stanica, proces koji je ključan za prilagodbu eritroblasta.

Uloga CXCL12

Prirodna proizvodnja krvi događa se u koštanoj srži, gdje se matične stanice razvijaju u eritroblaste. Oni zauzvrat izbacuju svoju staničnu jezgru kako bi napravili mjesta za hemoglobin, koji je neophodan za prijenos kisika. Dodavanje CXCL12 u pravo vrijeme može umjetno pokrenuti ovo nuklearno izbacivanje. Istraživači su pokazali da CXCL12 ne djeluje samo na površinu stanice, već se također prenosi u jezgru eritroblasta kako bi ubrzao njihovo sazrijevanje.

Trenutno je najučinkovitiji način proizvodnje umjetne krvi putem matičnih stanica, pri čemu je stopa uspješnosti proizvodnje stanične jezgre oko 80%. Međutim, matične stanice dostupne su u ograničenim količinama i obično dolaze iz donacija krvi iz pupkovine ili matičnih stanica. Iako se tjelesne stanice također mogu reprogramirati u matične stanice, stopa uspješnosti je samo oko 40%.

Otkriće funkcije CXCL12 moglo bi značajno povećati učinkovitost proizvodnje krvi u budućnosti. Dr. Gutjahr istražuje kako industrija može imati koristi od ovog znanja kako bi proizvodnju ljudskih eritrocita učinila učinkovitijom i pristupačnijom. Uspješna proizvodnja u većim količinama mogla bi ne samo premostiti uska grla u darivanju krvi, već i omogućiti ciljanu proizvodnju rijetkih krvnih grupa i personaliziranih tretmana.

Povijesni kontekst i aktualni izazovi

U prošlosti su postojali različiti pristupi proizvodnji umjetne krvi. Šezdesetih godina prošlog stoljeća učinjeni su prvi pokušaji da se prijenos kisika zamijeni perfluorougljicima (PFC), ali su se pokazali nepraktičnima. Upotreba slobodnog hemoglobina također se pokazala problematičnom jer je toksičan kada se ubrizgava izvan crvenih krvnih stanica.

Trenutna istraživanja usmjerena su, između ostalog, na stabilizaciju i netoksično pakiranje hemoglobina kao i na uzgoj crvenih krvnih stanica iz matičnih stanica. Stručnjaci poput prof.dr.med. Torsten Tonn i dr. Romy Kronstein-Wiedemann u Dresdenu rade na uzgoju ljudskih eritrocita kako bi poboljšali strukturu medicinske skrbi.

Izvorna objava rezultata istraživanja objavljena je u “Science Signaling”. Napredak u proizvodnji umjetne krvi mogao bi ne samo revolucionirati medicinsku skrb, već i otvoriti važne perspektive za staničnu biologiju. O razvoju događaja bit će izvješteno uni-konstanz.de izvijestio na iscrpan način dok lab-news.de pruža dodatne informacije. Više o općim izazovima u području davanja krvi možete pronaći ovdje darivanje krvi.de pronaći.