Izrāviens asins izpētē: mākslīgās asinis drīz varētu kļūt par realitāti!

Izrāviens asins izpētē: mākslīgās asinis drīz varētu kļūt par realitāti!

Mākslīga asins ražošana ir ilgtermiņa mērķis medicīnas pētniecībā. Vācijā katru dienu ir nepieciešamas aptuveni 15 000 asins vienību, kas parasti nāk no brīvprātīgajiem donoriem. Taču demogrāfisko izmaiņu dēļ asins donoru skaits samazinās, palielinot spiedienu uz pārliešanas medicīnu. Konstancas universitātes un Londonas Karalienes Marijas universitātes pētnieki tagad ir panākuši ievērojamus panākumus, kas var mazināt donoru asiņu trūkumu.

Dr. Julia Gutjahr, Konstancas Universitātes Šūnu bioloģijas un imunoloģijas institūta Thurgau bioloģe, kopš 2023. gada vada pētījumus par šo tēmu. Viņa un viņas komanda ir atšifrējuši svarīgu starpposmu asins ražošanā: ķemokīnu CXCL12 un tā receptoru CXCR4. Šīs molekulas ir ļoti svarīgas kodola izvadīšanai sarkano asins šūnu attīstībā, kas ir ļoti svarīgs eritroblastu adaptācijai.

CXCL12 loma

Dabiskā asins veidošanās notiek kaulu smadzenēs, kur cilmes šūnas attīstās par eritroblastiem. Tie savukārt izspiež savu šūnu kodolu, lai atbrīvotu vietu hemoglobīnam, kas nepieciešams skābekļa transportēšanai. CXCL12 pievienošana īstajā laikā var mākslīgi izraisīt šo kodola izmešanu. Pētnieki ir parādījuši, ka CXCL12 iedarbojas ne tikai uz šūnu virsmu, bet arī tiek transportēts eritroblastu kodolā, lai paātrinātu to nobriešanu.

Visefektīvākais veids mākslīgo asiņu iegūšanai pašlaik ir ar cilmes šūnām, un šūnu kodola izvadīšanas panākumu līmenis ir aptuveni 80%. Tomēr cilmes šūnas ir pieejamas ierobežotā daudzumā un parasti nāk no nabassaites asiņu vai cilmes šūnu ziedošanas. Lai gan ķermeņa šūnas var arī pārprogrammēt cilmes šūnās, panākumu līmenis ir tikai aptuveni 40%.

CXCL12 funkcijas atklāšana nākotnē varētu ievērojami palielināt asins ražošanas efektivitāti. Dr Gutjahr pēta, kā nozare var gūt labumu no šīm zināšanām, lai padarītu cilvēka eritrocītu ražošanu efektīvāku un pieejamāku. Veiksmīga ražošana lielākos daudzumos varētu ne tikai novērst asins nodošanas sastrēgumus, bet arī ļautu mērķtiecīgi ražot retas asins grupas un personalizētas ārstēšanas metodes.

Vēsturiskais konteksts un aktuālie izaicinājumi

Agrāk ir bijušas dažādas pieejas mākslīgai asins ražošanai. Sešdesmitajos gados tika veikti sākotnēji mēģinājumi aizstāt skābekļa transportēšanu ar perfluorogļūdeņražiem (PFC), taču tie izrādījās nepraktiski. Arī brīvā hemoglobīna lietošana izrādījās problemātiska, jo tas ir toksisks, ja to injicē ārpus sarkano asins šūnu.

Pašreizējie pētījumi cita starpā ir vērsti uz hemoglobīna stabilizāciju un netoksisku iepakošanu, kā arī uz sarkano asins šūnu audzēšanu no cilmes šūnām. Speciālisti, piemēram, Prof. Dr. med. Torstens Tons un Dr. Romijs Kronšteins-Vīdemans Drēzdenē strādā pie cilvēka eritrocītu kultivēšanas, lai uzlabotu medicīniskās aprūpes struktūru.

Pētījuma rezultātu oriģinālā publikācija publicēta “Science Signaling”. Mākslīgās asins ražošanas sasniegumi varētu ne tikai mainīt medicīnisko aprūpi, bet arī pavērt svarīgas perspektīvas šūnu bioloģijai. Par notikumu attīstību tiks ziņots uni-konstanz.de sniegts visaptverošā veidā lab-news.de sniedz papildu informāciju. Vairāk par vispārējiem izaicinājumiem asins ziedošanas jomā var atrast šeit asins nodošana.de lai atrastu.