Naukowcy stworzyli sztuczne krwinki czerwone o dodatkowych właściwościach
Katarzyna Szulik

Naukowcy stworzyli sztuczne krwinki czerwone o dodatkowych właściwościach

Prace nad stworzeniem syntetycznych czerwonych krwinek toczą się od dłuższego czasu, jednak do tej pory nie udało się wytworzyć modeli które w pełni oddawałyby właściwości naturalnych komórek krwi. Na łamach pisma ACS Nano właśnie ukazały się wyniki badania, które sugerują, że naukowcom w końcu udało się stworzyć w pełni funkcjonalne komórki krwi, wyposażone w dodatkowe, prozdrowotne właściwości. 

Za co odpowiadają czerwone krwinki?

Erytrocyty, czyli czerwone krwinki krwi, wytwarzane są głównie w szpiku kostnym czerwonym, mają ok. 7,5μm średnicy i kształt dwuwklęsłego dysku. Średnia długość życia krwinek czerwonych to 120 dni (4 miesiące). Główną rolą czerwonych komórek krwi jest transport tlenu z płuc do wszystkich tkanek ciała, dzięki czemu organizm może normalnie funkcjonować. Jest to możliwe dzięki zawartej w nich hemoglobinie, odmianie białka bogatego w żelazo, które wiąże tlen i oddaje go tam, gdzie jest to konieczne. Czerwone krwinki są w stanie dotrzeć do wszystkich zakątków ciała za sprawą wyjątkowej elastyczności i zdolności do odkształcania się stosownie do potrzeb. 

Wszystkie te właściwości czerwonych krwinek udało się odtworzyć zespołowi naukowców z Uniwersytetu w nowym Meksyku, którzy wyposażyli je także w nowe cechy, dające możliwość transportu leków czy wykrywania toksyn w organizmie za ich pośrednictwem. 

Czerwone krwinki mogą transportować nie tylko tlen

Sztuczne czerwone krwinki zostały stworzone na bazie prawdziwych komórek pochodzących od dawców. Najpierw zostały pokryte cienką warstwą krzemionki, na której następnie umieszczone zostały polimery naładowane dodatnio i ujemnie. Kolejnym etapem było wytrawienie krzemionki, by na bazie polimerów uzyskać funkcjonalne repliki czerwonych komórek krwi. Ostatnim krokiem było pokrycie tak powstałych modeli naturalną membraną pozyskaną z czerwonych krwinek. W ten sposób otrzymano repliki identyczne z naturalnymi pod względem rozmiaru, kształtu, naładowaniu oraz składu protein powierzchniowych, natomiast wprowadzenie ich do sztucznych naczyń krwionośnych potwierdziło również ich elastyczność. 

Tak powstałe komórki zostały wszczepione myszom, u których, po 48 godzinach od podania, nie wykazywały żadnych śladów toksyczności. By sprawdzić, w jaki sposób będą współpracować z organizmem, zostały wypełnione jedną z czterech substancji: hemoglobiną, lekiem przeciwnowotworowym, sensorem toksyczności lub magnetycznymi nanocząstkami. Dalsze badania nad tym zagadnieniem skoncentrują się właśnie na sprawdzeniu, czy komórki są w stanie transportować poszczególne substancje, w tym leki, do wybranych partii organizmu, by wspomóc efekty terapeutyczne. 

Wciąż nie znamy pełnego składu krwi

Opracowanie w pełni funkcjonalnej, sztucznej krwi, wymaga świetnego poznania tworzących ją komórek. Na początku 2020 roku naukowcy związani z francuskim instytutem INSERM odkryli nieznany dotąd składnik krwi. Mowa o zewnątrzkomórkowych mitochondriach, czyli komórkowych „bateriach”, które odpowiadają między innymi za ich metabolizm energetyczny. Podstawą do tych obserwacji były wyniki wcześniejszych badań, które wykazały, że osocze zdrowego człowieka zawiera nawet 50 tysięcy więcej mitochondrialnego DNA od DNA znajdującego się w jądrze komórkowym. Na tej podstawie założyli, że w takim razie musi ono być chronione za pomocą stabilnych struktur, których identyfikacją zajęli się w toku badania. 

Jak się okazało, w układzie krwionośnym znajdują się wysoce stabilne struktury zawierające genomy mitochondrialne o pełnej funkcjonalności. Co to oznacza? Naukowcy sugerują, że struktury te mogą być odpowiedzialne za reakcje immunologiczną organizmu oraz powstawanie stanu zapalnego, a także pełnią rolę komunikacyjną między różnymi strukturami ciała, do których docierają za pomocą naczyń krwionośnych. Zdaniem naukowców to odkrycie może w przyszłości prowadzić do lepszej diagnostyki, monitorowania i leczenia konkretnych chorób. Zespół odpowiedzialny za to odkrycie obecnie pracuje nad wykorzystaniem mitochondrium zewnątrzkomórkowego jako biomarkera w nieinwazyjnej diagnozie nowotworów.

  1. J. Guo, J. O. Agola, R. Serda i in., Biomimetic rebuilding of multifunctional red blood cells: modular design using functional components, "ACS Nano" 2020; DOI: 10.1021/acsnano.9b08714, [dostęp:] 04.06.2020 r.
  2. American Chemical Society, Synthetic red blood cells mimic natural ones, and have new abilities, “sciencedaily.com” [online], www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200603122955.htm, [dostęp:] 04.06.2020 r.
  3. Z. Al Amir Dache, A. Otandault, R. Tanos i in., Blood contains circulating cell‐free respiratory competent mitochondria, “FASEB Journal” 2020; DOI: 10.1096/fj.201901917RR, [dostęp:] 04.06.2020 r.
  4. INSERM (Institut National de la Santé et de la Rrecherche Mmédicale), A new blood component revealed, “sciencedaily.com” [online], www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200123134100.htm, [dostęp:] 04.06.2020 r.

Polecane dla Ciebie

Twoje sugestie

Dokładamy wszelkich starań, aby podane zdjęcie i opis oferowanych produktów były aktualne, w pełni prawidłowe oraz kompletne. Jeśli widzisz błąd, poinformuj nas o tym.

Zgłoś uwagi Ikona

Polecane artykuły

  • Porost islandzki – składnik tabletek na gardło dla dzieci i dorosłych

    Porost islandzki, zwany inaczej płucnicą, bądź tarczownicą, rośnie na całej półkuli północnej. Obecne w nim kwasy porostowe hamuja rozwój drobnoustrojów w organizmie i wspomagają leczenie stanów zapalnych górnych dróg oddechowych. Preparaty z porostem islandzkim pomagają złagodzić pierwsze objawy przeziębienia i grypy, takie jak suchy kaszel czy drapanie i ból gardła, mogą być stosowane zarówno przez dorosłych, jak i dzieci.

  • Zwyrodnienie stawów – przyczyny, objawy, leczenie choroby zwyrodnieniowej stawów

    Zwyrodnienie stawów (inaczej osteoartroza lub artoza) to powszechnie występujące schorzenie układu ruchu, w przebiegu którego dochodzi do uszkodzenia tkanek budujących staw. Konsekwencją choroby zwyrodnieniowej stawów jest przedwczesne starzenie się struktur stawowych prowadzące do niepełnosprawności. Jakie są przyczyny zwyrodnienia stawów? Jak przebiega leczenie?

  • Czym jest atropina? Czy pomaga na nadpotliwość?

    Powszechnie kojarzona z rozszerzaniem źrenic w gabinecie okulistycznym – atropina, to tak naprawdę bardzo silna substancja, która ma wielokierunkowe działanie, które stymuluje pracę całego organizmu, wypływając m.in. na przyspieszenie akcji serca, działając przeciwwymiotnie, hamując wydzielanie potu i łez. Jakie nie są przeciwwskazania do stosowania atropiny i czy pomaga na nadmierne pocenie się? Odpowiedzi na te i inne pytania znajdują się w niniejszym artykule.

  • Efekt placebo – na czym polega? Czy placebo może być skuteczne?

    Efekt placebo występuje, gdy obserwuje się poprawę stanu klinicznego pacjenta, pomimo że osoba ta nie jest poddawana aktywnemu leczeniu. Naukowcy nie rozumieją jeszcze dokładnie, jak i dlaczego ten efekt występuje. Na ten temat powstało kilka teorii. Według najnowszych naukowych doniesień efekt placebo może pomóc skutecznie redukować dolegliwości bólowe, które towarzyszą wielu schorzeniom. Trwają prace, które mają na celu dokładniejsze poznanie mechanizmów wywołujących to zjawisko.

  • Nocebo – co to jest? Dlaczego efekt nocebo jest wyzwaniem dla klinicystów?

    Negatywne nastawienie pacjenta do stosowanej terapii może zaowocować efektem nocebo. Badania naukowe potwierdziły, że może on mieć realny wpływ na wyniki badań oraz proces leczenia pacjenta. Jak może objawiać się efekt nocebo? W jaki sposób można zminimalizować skutki tego zjawiska?

  • Whiplash (uraz biczowy) – przyczyny, objawy, leczenie, fizjoterapia

    Zderzenie aut lub nagłe hamowanie pojazdu powodują niekontrolowane odgięcie głowy w tył, po którym następuje gwałtowne kompensacyjne zgięcie jej w przód – ruch ten przypomina uderzenie biczem, stąd inna nazwa whiplash – uraz smagnięcia biczem. Może dojść wówczas do naderwania mięśni, naderwania więzadeł, uszkodzenia krążka międzykręgowego, nerwów czy ścięgien. Objawy, które się wówczas pojawiają to silny ból szyi, ograniczenie ruchomości, drętwienie kończyn górnych, ból głowy, barku, pleców.

  • Szczepienia przeciwko COVID-19 w aptece – o czym trzeba wiedzieć?

    W obliczu kolejnej fali zachorowań na COVID-19 farmaceuci mogą odgrywać ważną rolę w zwiększeniu poziomu wyszczepialności społeczeństwa. Jak wygląda procedura szczepienia w punkcie aptecznym? W których placówkach można będzie się zaszczepić? Kto nie powinien korzystać z tego rozwiązania? 

  • Etenzamid – składnik leków przeciwbólowych i przeciwzapalnych. Właściwości, przeciwwskazania

    Etenzamid, czyli salicylan, to składnik, który często jest łączony z kwasem acetylosalicylowym i kofeiną. Komplet tych związków sprawia, że ich skuteczność przeciwbólowa lub przeciwzapalna jest bardzo wysoka. Zazwyczaj preparaty z tym składnikiem zalecane są w bólach głowy, bólach mięśniowo-szkieletowych, a także bólach o umiarkowanym nasileniu o podłożu zapalnym. Czy u dzieci można stosować etenzamid, jaka jest bezpieczna, maksymalna dawka dzienna tej substancji dla osoby dorosłej i jaki jest mechanizm działania etenzamidu? Odpowiedzi na te pytania znajdują się w niniejszym artykule.

Porozmawiaj z farmaceutą
Infolinia: 800 110 110

Zadzwoń do nas jeśli potrzebujesz porady farmaceuty.
Jesteśmy dla Ciebie czynni całą dobę, 7 dni w tygodniu, bezpłatnie.

Pobierz aplikację mobilną Pobierz aplikację mobilną Doz.pl

Ikona przypomnienie o zażyciu leku.
Zdarza Ci się ominąć dawkę leku?

Zainstaluj aplikację. Stwórz apteczkę. Przypomnimy Ci kiedy wziąć lek.

Dostępna w Aplikacja google play Aplikacja appstore
Dlaczego DOZ.pl
Niższe koszta leczenia

Darmowa dostawa do Apteki
Bezpłatna Infolinia dla Pacjentów.

ikona niższe koszty leczenia
Bezpieczeństwo

Weryfikacja interakcji leków.
Encyklopedia leków i ziół

Ikona encklopedia leków i ziół
Wsparcie w leczeniu

Porady na czacie z Farmaceutą.
E-wizyta z lekarzem specjalistą.

Ikona porady na czacie z farmaceutą
Newsletter

Bądź na bieżąco z DOZ.pl

Ważne: Użytkowanie Witryny oznacza zgodę na wykorzystywanie plików cookie. Szczegółowe informacje w Regulaminie.

Zamnij