Preboj v raziskavah krvi: Umetna kri bi lahko kmalu postala resničnost!

Preboj v raziskavah krvi: Umetna kri bi lahko kmalu postala resničnost!

Umetna proizvodnja krvi je dolgoletni cilj medicinskih raziskav. V Nemčiji vsak dan potrebujejo približno 15.000 enot krvi, ki jih običajno dobijo prostovoljni darovalci. Zaradi demografskih sprememb pa se število krvodajalcev zmanjšuje, povečuje se pritisk na transfuzijsko medicino. Raziskovalci na Univerzi v Konstanzu in Univerzi Queen Mary v Londonu so zdaj naredili pomemben napredek, ki bi lahko zmanjšal pomanjkanje krvi darovalcev.

Dr. Julia Gutjahr, biologinja na Inštitutu za celično biologijo in imunologijo Thurgau na Univerzi v Konstanzu, vodi raziskavo na to temo od leta 2023. Ona in njena ekipa so dekodirali ključni vmesni korak pri proizvodnji krvi: kemokin CXCL12 in njegov receptor CXCR4. Te molekule so ključne za izgon jedra pri razvoju rdečih krvnih celic, proces, ki je ključen za prilagoditev eritroblastov.

Vloga CXCL12

Naravna proizvodnja krvi poteka v kostnem mozgu, kjer se matične celice razvijejo v eritroblaste. Ti nato izvržejo svoje celično jedro, da naredijo prostor za hemoglobin, ki je potreben za transport kisika. Dodajanje CXCL12 ob pravem času lahko umetno sproži ta jedrski izmet. Raziskovalci so pokazali, da CXCL12 ne deluje le na površini celice, ampak se prenaša tudi v jedro eritroblastov, da pospeši njihovo zorenje.

Najučinkovitejši način za proizvodnjo umetne krvi je trenutno z matičnimi celicami, pri čemer je stopnja uspešnosti proizvodnje celičnega jedra približno 80-odstotna. Vendar pa so matične celice na voljo v omejenih količinah in običajno izvirajo iz popkovnične krvi ali darovanih matičnih celic. Čeprav je mogoče telesne celice reprogramirati tudi v matične celice, je stopnja uspešnosti le okoli 40-odstotna.

Odkritje delovanja CXCL12 bi lahko v prihodnosti bistveno povečalo učinkovitost proizvodnje krvi. Dr. Gutjahr raziskuje, kako lahko industrija izkoristi to znanje, da bo proizvodnja človeških eritrocitov učinkovitejša in dostopnejša. Uspešna proizvodnja v večjih količinah bi lahko ne le premostila ozka grla pri krvodajalstvu, temveč omogočila ciljno proizvodnjo redkih krvnih skupin in personalizirano zdravljenje.

Zgodovinski kontekst in aktualni izzivi

V preteklosti so obstajali različni pristopi k umetni proizvodnji krvi. V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so bili narejeni začetni poskusi zamenjave transporta kisika s perfluoroogljikovodiki (PFC), vendar so se ti izkazali za nepraktične. Tudi uporaba prostega hemoglobina se je izkazala za problematično, ker je toksičen, če ga vbrizgamo zunaj rdečih krvničk.

Sedanje raziskave se med drugim osredotočajo na stabilizacijo in netoksično pakiranje hemoglobina ter na gojenje rdečih krvnih celic iz izvornih celic. Strokovnjaki, kot je prof. dr. med. Torsten Tonn in dr. Romy Kronstein-Wiedemann v Dresdnu se ukvarjata z gojenjem človeških eritrocitov, da bi izboljšala strukturo zdravstvene oskrbe.

Izvirna objava rezultatov raziskave je objavljena v “Science Signaling”. Napredek pri proizvodnji umetne krvi ne bi mogel le spremeniti medicinske oskrbe, ampak tudi odpreti pomembne perspektive za celično biologijo. O razvoju dogodkov bomo poročali uni-konstanz.de poročali celovito, medtem ko lab-news.de nudi dodatne informacije. Več o splošnih izzivih na področju krvodajalstva najdete tukaj blooddonation.de najti.