Una svolta nella ricerca sul sangue: il sangue artificiale potrebbe presto diventare realtà!

Una svolta nella ricerca sul sangue: il sangue artificiale potrebbe presto diventare realtà!

La produzione artificiale di sangue è un obiettivo di lunga data nella ricerca medica. In Germania ogni giorno sono necessarie circa 15.000 unità di sangue, che di solito provengono da donatori volontari. Tuttavia, a causa dei cambiamenti demografici, il numero dei donatori di sangue sta diminuendo, aumentando la pressione sulla medicina trasfusionale. I ricercatori dell’Università di Costanza e della Queen Mary University di Londra hanno ora compiuto progressi significativi che potrebbero potenzialmente alleviare la carenza di sangue dei donatori.

La dottoressa Julia Gutjahr, biologa presso l'Istituto di biologia cellulare e immunologia del Turgovia dell'Università di Costanza, conduce ricerche su questo argomento dal 2023. Lei e il suo team hanno decodificato un passaggio intermedio cruciale nella produzione del sangue: la chemochina CXCL12 e il suo recettore CXCR4. Queste molecole sono cruciali per l'espulsione nucleare nello sviluppo dei globuli rossi, un processo cruciale per l'adattamento degli eritroblasti.

Il ruolo di CXCL12

La produzione naturale del sangue avviene nel midollo osseo, dove le cellule staminali si sviluppano in eritroblasti. Queste a loro volta espellono il nucleo cellulare per fare spazio all'emoglobina, necessaria per il trasporto dell'ossigeno. L’aggiunta di CXCL12 al momento giusto può innescare artificialmente questa espulsione nucleare. I ricercatori hanno dimostrato che CXCL12 non agisce solo sulla superficie cellulare, ma viene anche trasportato nel nucleo degli eritroblasti per accelerarne la maturazione.

Attualmente il modo più efficiente per produrre sangue artificiale è tramite le cellule staminali, con una percentuale di successo per la produzione del nucleo cellulare pari a circa l’80%. Tuttavia, le cellule staminali sono disponibili in quantità limitate e di solito provengono da donazioni di sangue del cordone ombelicale o di cellule staminali. Anche se le cellule del corpo possono essere riprogrammate in cellule staminali, la percentuale di successo è solo del 40% circa.

La scoperta della funzione di CXCL12 potrebbe aumentare significativamente in futuro l’efficienza della produzione di sangue. Il Dr. Gutjahr sta studiando come l'industria possa trarre vantaggio da queste conoscenze per rendere la produzione di eritrociti umani più efficiente e accessibile. Una produzione di successo in quantità maggiori potrebbe non solo superare i colli di bottiglia nelle donazioni di sangue, ma consentire anche la produzione mirata di gruppi sanguigni rari e trattamenti personalizzati.

Contesto storico e sfide attuali

In passato ci sono stati vari approcci alla produzione di sangue artificiale. Negli anni ’60 furono fatti i primi tentativi di sostituire il trasporto dell’ossigeno con i perfluorocarburi (PFC), ma questi si rivelarono poco pratici. Anche l'uso dell'emoglobina libera si è rivelato problematico perché è tossico se iniettato al di fuori dei globuli rossi.

La ricerca attuale si concentra, tra l'altro, sulla stabilizzazione e sull'imballaggio non tossico dell'emoglobina, nonché sulla coltivazione dei globuli rossi dalle cellule staminali. Esperti come il Prof. Dr. med. Torsten Tonn e la Dott.ssa Romy Kronstein-Wiedemann a Dresda lavorano alla coltivazione di eritrociti umani per migliorare la struttura sanitaria.

La pubblicazione originale dei risultati della ricerca è pubblicata su “Science Signaling”. I progressi nella produzione di sangue artificiale potrebbero non solo rivoluzionare le cure mediche, ma anche aprire importanti prospettive per la biologia cellulare. Verranno riportati gli sviluppi uni-konstanz.de riportato in modo completo mentre lab-news.de fornisce ulteriori informazioni. Maggiori informazioni sulle sfide generali nel campo della donazione di sangue possono essere trovate qui blooddonation.de trovare.