Una dintre cele mai valoroase substanțe din lume nu a fost niciodată reprodusă. Suntem aproape? Studii clinice din Statele Unite, Regatul Unit și Japonia explorează înlocuitori artificiali ai sângelui, în încercarea de a preveni decesul din cauza lipsei de sânge, transmite News.ro.
Milioane de oameni mor în fiecare an la nivel global din cauza lipsei accesului la sânge, au arătat studiile Organizației Mondiale a Sănătății (OMS).
Sângele transportă oxigenul în întregul organism și elimină deșeurile, printre multe alte funcții esențiale.
Sângele produs în laborator a fost utilizat pe oameni în cadrul primului studiu clinic din 2022, în special la pacienții cu grupe sanguine rare.
Oamenii de știință explorează producția de sânge artificial în contextul lipsei de sânge și al necesității unor transfuzii sigure. Sângele artificial ar putea rezolva problemele de penurie, în special pentru cei cu grupe sanguine rare.
Cercetătorii lucrează, de asemenea, la dezvoltarea sângelui sintetic ca parte a eforturilor de a sprijini medicina de urgență, chirurgia și transfuziile.
Așadar, cât de aproape sunt oamenii de știință de a dezvolta sânge artificial?
Ce este sângele artificial?
Sângele artificial este un termen larg care include atât sângele produs în laborator, cât și sângele sintetic.
Sângele sintetic, care este încă în curs de studiu, este un substitut complet creat de om și nu conține celule umane. Aceste molecule proiectate imită funcția celulelor sanguine prin transportul oxigenului. Acesta este conceput în principal pentru situații de urgență sau pentru medicina militară, unde este necesară furnizarea imediată de oxigen, dar potrivirea tipurilor de sânge este dificilă.
De exemplu, armata Statelor Unite a investit 46 de milioane de dolari în dezvoltarea ErythroMer, un substitut de sânge sintetic conceput pentru a fi universal compatibil și stabil fără refrigerare. Acest produs este încă în curs de cercetare și testare pentru a-i stabili siguranța și eficacitatea.
Pe de altă parte, sângele produs în laborator este creat prin cultivarea globulelor roșii umane într-un mediu controlat, în afara corpului.
Odată disponibile, celulele sanguine cultivate în laborator ar putea face tratamentul anumitor cazuri medicale mai eficient, a declarat Cedric Ghevaert, profesor de medicină transfuzională la Universitatea Cambridge din Regatul Unit.
De exemplu, trombocitele cultivate în laborator ar putea fi mai eficiente în oprirea sângerării la pacienții cu traumatisme, comparativ cu cele administrate pacienților cu leucemie, care primesc trombocite pentru a preveni sângerarea, mai degrabă decât pentru a opri sângerarea activă.
Cum se produce sângele obținut în laborator?
Acest proces începe cu celulele stem, care sunt celule speciale capabile să se dezvolte în diferite tipuri de celule din organism. Acestea includ globule roșii, trombocite (care ajută la coagularea sângelui) sau chiar celule ale pielii, în funcție de locul în care se găsesc și de modul în care sunt stimulate.
Oamenii de știință folosesc un tip specific de celule numite celule stem hematopoietice, care produc toate tipurile de celule sanguine, inclusiv globule albe, globule roșii și trombocite. Acestea se găsesc în măduva osoasă – țesutul moale din interiorul oaselor – sau în sângele unui donator.
Pentru a transforma aceste celule stem în globule roșii, ele sunt plasate într-un laborator și expuse la factori de creștere – substanțe naturale care ajută celulele să se dezvolte.
Pe parcursul mai multor săptămâni, celulele stem se transformă treptat în globule roșii mature, care funcționează la fel ca cele naturale.
Prof. Ghevaert a explicat că oamenii de știință sunt capabili să „editeze genetic” celulele stem pentru a stimula producția de sânge și pentru a elimina markerii grupului sanguin. Acest lucru le-ar putea permite să creeze sânge universal, care poate fi administrat oricui, fără a fi nevoie de potrivirea grupelor sanguine.
Cât de aproape suntem de producerea de sânge artificial?
Produsele din sânge sintetic sau produs în laborator sunt în prezent doar în stadiul de cercetare și dezvoltare.
În 2022, un studiu clinic desfășurat în Regatul Unit a marcat o etapă importantă prin transfuzia de globule roșii crescute în laborator unor voluntari umani, pentru a evalua standardele de siguranță și longevitatea acestora.
Ar fi necesare mai multe teste înainte ca acest produs să poată fi aprobat din punct de vedere medical pentru utilizare comercială.
În plus, producerea de sânge cultivat în laborator este în prezent mult mai costisitoare decât utilizarea sângelui donat.
În 2013, Agenția pentru Proiecte de Cercetare Avansată în Domeniul Apărării (DARPA), o agenție guvernamentală din Statele Unite, a raportat că materialele chimice necesare pentru a produce o unitate de sânge crescut în laborator costau peste 90.000 de dolari. Datorită progreselor în metodele de producție, acest cost a fost redus în prezent la mai puțin de 5.000 de dolari pe unitate. Prin comparație, spitalele americane au plătit în medie 215 dolari pe unitate de globule roșii donate în 2019.
Crearea sângelui artificial ar putea rezolva deficitul mondial de sânge
Sângele artificial are potențialul de a atenua penuria globală de sânge, în special în țările cu venituri mici și medii, spun experții.
Potrivit OMS, la nivel mondial se colectează aproximativ 118,5 milioane de donații de sânge, 40% dintre acestea fiind realizate în țările cu venituri ridicate, care reprezintă doar 16% din populația mondială.
Studiile recente arată, de asemenea, că sunt necesare aproape 2.000 de unități de sânge la 100.000 de persoane pentru a satisface cererile medicale globale. Cu toate acestea, persistă penurii grave, în special în Africa Subsahariană, Asia de Sud și Oceania.
Prof. Ghevaert spune că unul dintre principalele avantaje ale sângelui produs în laborator ar fi valoarea sa în situații de criză, cum ar fi pandemiile, războaiele sau dezastrele naturale, când există o creștere bruscă a cererii.
