Revoluție în cercetarea sângelui: sângele artificial ar putea deveni în curând realitate!

Revoluție în cercetarea sângelui: sângele artificial ar putea deveni în curând realitate!

Producția artificială de sânge este un obiectiv de lungă durată în cercetarea medicală. În Germania, în fiecare zi sunt necesare aproximativ 15.000 de unități de sânge, care de obicei provin de la donatori voluntari. Cu toate acestea, din cauza schimbărilor demografice, numărul donatorilor de sânge este în scădere, crescând presiunea asupra medicinei transfuzionale. Cercetătorii de la Universitatea din Konstanz și de la Universitatea Queen Mary din Londra au făcut acum progrese semnificative care au potențialul de a atenua deficitul de sânge de la donator.

Dr. Julia Gutjahr, biolog la Institutul de Biologie Celulară și Imunologie Thurgau de la Universitatea din Konstanz, conduce cercetări pe acest subiect din 2023. Ea și echipa ei au decodificat o etapă intermediară crucială în producția de sânge: chemokina CXCL12 și receptorul său CXCR4. Aceste molecule sunt cruciale pentru expulzarea nucleară în dezvoltarea globulelor roșii, un proces care este crucial pentru adaptarea eritroblastelor.

Rolul CXCL12

Producția naturală de sânge are loc în măduva osoasă, unde celulele stem se dezvoltă în eritroblaste. Acestea la rândul lor ejectează nucleul lor celular pentru a face loc hemoglobinei, care este necesară pentru transportul oxigenului. Adăugarea CXCL12 la momentul potrivit poate declanșa artificial această ejecție nucleară. Cercetătorii au arătat că CXCL12 nu numai că acționează pe suprafața celulei, ci este și transportat în nucleul eritroblastelor pentru a accelera maturarea acestora.

Cel mai eficient mod de a produce sânge artificial este în prezent prin intermediul celulelor stem, rata de succes a producției de nucleu celular fiind de aproximativ 80%. Cu toate acestea, celulele stem sunt disponibile în cantități limitate și provin de obicei din sângele din cordonul ombilical sau din donații de celule stem. Deși celulele corpului pot fi, de asemenea, reprogramate în celule stem, rata de succes este de numai aproximativ 40%.

Descoperirea funcției CXCL12 ar putea crește semnificativ eficiența producției de sânge în viitor. Dr. Gutjahr investighează modul în care industria poate beneficia de aceste cunoștințe pentru a face producția de eritrocite umane mai eficientă și mai accesibilă. Producția de succes în cantități mai mari ar putea nu numai să elimine blocajele în ceea ce privește donările de sânge, dar ar putea, de asemenea, să permită producerea țintită de grupuri sanguine rare și tratamente personalizate.

Contextul istoric și provocările actuale

Au existat diverse abordări ale producției de sânge artificial în trecut. În anii 1960, s-au făcut încercări inițiale de a înlocui transportul oxigenului cu perfluorocarburi (PFC), dar acestea s-au dovedit nepractice. Utilizarea hemoglobinei libere sa dovedit a fi, de asemenea, problematică, deoarece este toxică atunci când este injectată în afara globulelor roșii.

Cercetările actuale se concentrează, printre altele, pe stabilizarea și ambalarea netoxică a hemoglobinei, precum și pe cultivarea globulelor roșii din celulele stem. Experți precum prof. dr. med. Torsten Tonn și Dr. Romy Kronstein-Wiedemann din Dresda lucrează la cultivarea eritrocitelor umane pentru a îmbunătăți structura îngrijirii medicale.

Publicarea originală a rezultatelor cercetării este publicată în „Science Signaling”. Progresele în producția de sânge artificial ar putea nu numai să revoluționeze îngrijirea medicală, ci și să deschidă perspective importante pentru biologia celulară. Evoluțiile vor fi raportate uni-konstanz.de raportat într-o manieră cuprinzătoare în timp ce lab-news.de oferă informații suplimentare. Mai multe despre provocările generale în domeniul donării de sânge puteți găsi aici donarea de sânge.de a găsi.