×
DOZ.PL Darmowa
aplikacja
DOZ.pl
Zainstaluj

Szybsza i efektywniejsza „produkcja” sztucznej krwi

Zaledwie 11 dni zajmuje wytworzenie w pełni funkcjonalnych czerwonych krwinek dzięki metodzie opracowanej przez zespół naukowców z Singapore-MIT. Dzięki jej zastosowaniu udało się o połowę skrócić proces powstawania komórek, a sama metoda jest przy okazji bardziej precyzyjna i tańsza od tej, stosowanej do tej pory. 

Szansa na szybką i skuteczną produkcję krwi

Problem z niedoborami krwi do transfuzji dotyczy całego świata, ponieważ zdecydowana większość dostępnych zasobów pochodzi od dawców. Pandemia koronawirusa znacząco zmniejszyła popularność takiej formy pomocy, co jedynie pogłębiło już istniejący kryzys. Naukowcy cały czas pracują więc nad realną alternatywą wobec krwi pobieranej od ludzi, co pozwoliłoby na choć częściowe uniezależnienie się od dawców. Warto dodać, że ich krew nie zawsze nadaje się do transfuzji, a jej użycie wiąże się z ryzykiem infekcji. Jak dotąd, nie udało się jednak opracować efektywnej metody wytwarzania czerwonych krwinek. Proces ten jest przede wszystkim czasochłonny i generuje produkty uboczne, co niesie za sobą konieczność dodatkowego oczyszczania krwinek, a to z kolei wiąże się z wysokimi kosztami. 

Do realizacji wdrożenia produkcji krwi na dużą skalę zbliżyli się badacze z projektu SMART realizowanego przez naukowców związanych z singapurskim oddziałem Massachusets Institute of Technology. Opracowali zoptymalizowany protokół pośredniego przechowywania kriogenicznego, który umożliwia skrócenie czasu hodowli komórek do 11 dni po rozmrożeniu (z pierwotnych 23 dni). Dodatkowo badacze opracowali nowy, wydajniejszy i niskokosztowy sposób oczyszczania czerwonych krwinek połączony z bardziej precyzyjnym sortowaniem. 

Elastyczne krwinki i ekspresowe 

W nowej wytwarzania sztucznej krwi naukowcy wykorzystali między innymi mrożenie w ciekłym azocie, będące jednym z czynników przyspieszających dojrzewanie komórek. Kolejną innowacją jest technologia, która zwiększa elastyczność komórek, co zbliża ich hodowlane odpowiedniki do naturalnych, ludzkich erytrocytów. To także ułatwia proces ich oczyszczania, czyniąc go mniej kosztownym. Zmodyfikowana technologia pozwala oczyścić dwukrotnie więcej komórek na sekundę za jedną trzecią kosztu, który przeznaczano na ten cel poprzednio. 

Co równie ważne, przeprowadzanie tego procesu w nowej formule nie wymaga udziału wykwalifikowanego technika, a jedynie dodatkowego przeszkolenia osoby za to odpowiedzialnej. 

Japońska sztuczna krew zapoczątkuje rewolucję?

Prace nad sztuczną krwią trwają w wielu zespołach naukowych. W 2019 roku badacze z National Defense Medical College z Japonii przedstawili wstępne wyniki badań opracowanej przez siebie sztucznej krwi, której funkcjonalność testowano na zwierzętach. Surogat opracowany przez Japończyków jest uniwersalny, a więc możliwy do przetoczenia każdemu, niezależnie od grupy krwi i podobnie jak jej naturalny pierwowzór, umożliwia magazynowanie i transport tlenu. Tę rolę w sztucznej surowicy spełniają pęcherzyki hemoglobiny o średnicy 250 nanometrów, zdolne do rozprowadzania cząsteczek tlenu.

To właśnie wspomniane pęcherzyki, uzupełnione o nanocząstki na bazie liposomów zastępujące płytki krwi i osocze, zostały podane zwierzętom. Otrzymało je 10 królików ze znacznym ubytkiem krwi, spośród których 6 przeżyło dzięki transfuzji. U żadnego ze zwierząt po udanym przetoczeniu sztucznej krwi nie zanotowano negatywnych skutków ubocznych tej procedury. 

Bibliografia  zwiń/rozwiń

  1. Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), Fast and efficient method to produce red blood cells developed: New technology cuts down on cell culture time by half and uses more targeted cell sorting and purification methods, "sciencedaily.com” [online], www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200914095905.htm, [dostęp:] 15.09.2020 r.
  2. K. Kwek Zeming, Y. Sato, L. Yin i in., Microfluidic label-free bioprocessing of human reticulocytes from erythroid culture, “Lab on a Chip” 2020; DOI: 10.1039/C9LC01128E, [dostęp:] 15.09.2020 r.
  3. K. Hagisawa, M. Kinoshita, M, Takikawa i in., Combination therapy using fibrinogen γ‐chain peptide‐coated, ADP‐encapsulated liposomes and hemoglobin vesicles for trauma‐induced massive hemorrhage in thrombocytopenic rabbits, "Transfusion", nr 58 (10), https://doi.org/10.1111/trf.15427, [dostęp:] 15.09.2020 r.
  4. Dziennik Naukowy, Sztuczna krew, którą można przetoczyć każdemu, "dzienniknaukowy.pl" [online], https://dzienniknaukowy.pl/zdrowie/sztuczna-krew-ktora-mozna-przetoczyc-kazdemu, [dostęp:]15.09.2020 r.

Podziel się: