Proveržis kraujo tyrimų srityje: dirbtinis kraujas netrukus gali tapti realybe!

Proveržis kraujo tyrimų srityje: dirbtinis kraujas netrukus gali tapti realybe!

Dirbtinė kraujo gamyba yra ilgalaikis medicinos tyrimų tikslas. Vokietijoje kasdien reikia apie 15 000 kraujo vienetų, kurie dažniausiai gaunami iš savanorių donorų. Tačiau dėl demografinių pokyčių mažėja kraujo donorų, todėl didėja spaudimas perpylimo medicinai. Konstanco universiteto ir Londono Karalienės Marijos universiteto mokslininkai dabar padarė didelę pažangą, kuri gali sumažinti donorų kraujo trūkumą.

Dr. Julia Gutjahr, Konstanco universiteto Thurgau Ląstelių biologijos ir imunologijos instituto biologė, vadovauja šios temos tyrimams nuo 2023 m. Ji ir jos komanda iššifravo esminį tarpinį kraujo gamybos žingsnį: chemokiną CXCL12 ir jo receptorių CXCR4. Šios molekulės yra labai svarbios branduolio išstūmimui besivystančių raudonųjų kraujo kūnelių procese, kuris yra labai svarbus eritroblastų prisitaikymui.

CXCL12 vaidmuo

Natūrali kraujo gamyba vyksta kaulų čiulpuose, kur kamieninės ląstelės virsta eritroblastais. Jie savo ruožtu išstumia savo ląstelės branduolį, kad atsirastų vietos hemoglobinui, kuris yra būtinas deguonies transportavimui. Tinkamu laiku pridėjus CXCL12, šis branduolinis išmetimas gali būti dirbtinai suaktyvintas. Mokslininkai įrodė, kad CXCL12 veikia ne tik ląstelės paviršių, bet ir yra pernešamas į eritroblastų branduolį, kad paspartintų jų brendimą.

Veiksmingiausias būdas gaminti dirbtinį kraują šiuo metu yra kamieninės ląstelės, o ląstelės branduolio išėjimo sėkmės procentas yra apie 80%. Tačiau kamieninių ląstelių yra ribotas kiekis ir dažniausiai gaunamos iš virkštelės kraujo ar kamieninių ląstelių donorystės. Nors kūno ląstelės taip pat gali būti perprogramuotos į kamienines ląsteles, sėkmės rodiklis yra tik apie 40%.

CXCL12 funkcijos atradimas ateityje gali žymiai padidinti kraujo gamybos efektyvumą. Daktaras Gutjahras tiria, kaip pramonė galėtų pasinaudoti šiomis žiniomis, kad žmogaus eritrocitų gamyba būtų efektyvesnė ir prieinamesnė. Sėkminga gamyba didesniais kiekiais galėtų ne tik pašalinti kraujo donorystės kliūtis, bet ir leisti tikslingai gaminti retas kraujo grupes ir pritaikyti individualius gydymo būdus.

Istorinis kontekstas ir dabartiniai iššūkiai

Anksčiau buvo įvairių požiūrių į dirbtinio kraujo gamybą. 1960-aisiais iš pradžių buvo bandoma deguonies transportavimą pakeisti perfluorangliavandeniliais (PFC), tačiau tai pasirodė nepraktiška. Laisvo hemoglobino naudojimas taip pat buvo problemiškas, nes jis yra toksiškas, kai švirkščiamas į raudonųjų kraujo kūnelių ribų.

Šiuolaikiniai tyrimai, be kita ko, yra skirti hemoglobino stabilizavimui ir netoksiškam pakavimui, taip pat raudonųjų kraujo kūnelių iš kamieninių ląstelių auginimui. Tokie ekspertai kaip prof. dr. med. Torstenas Tonnas ir daktaras Romy Kronstein-Wiedemann Drezdene dirba prie žmogaus eritrocitų auginimo, siekdami pagerinti medicininės priežiūros struktūrą.

Originali tyrimo rezultatų publikacija publikuojama „Science Signaling“. Dirbtinio kraujo gamybos pažanga gali ne tik pakeisti medicininę priežiūrą, bet ir atverti svarbias perspektyvas ląstelių biologijai. Apie įvykius bus pranešta uni-konstanz.de išsamiai pranešta lab-news.de suteikia papildomos informacijos. Daugiau apie bendruosius iššūkius kraujo donorystės srityje rasite čia kraujo donorystė.de rasti.