Novi iskorak u polju medicine: Naučnici na pragu kreiranja vještačke krvi?

19.03.2023. | 16:16

Krv se jako traži. U Njemačkoj je svake godine potrebno oko tri miliona transfuzija s crvenim krvnim zrncima, takozvanim eritrocitima i oko 500.000 transfuzija s krvnim pločicama, takozvanim trombocitima.

Ta dva čvrsta sastojka krvi, pored drugih sastojaka, plivaju u tekućini koja se zove plazma, a ljudsko tijelo ih nekad ne može dovoljno proizvesti.

Razlog može biti, na primjer, liječenje raka hemoterapijom ili zračenjem, objašnjava Torsten Ton, transfuzijski doktor na Tehničkom univerzitetu u Drezdenu:

“Nakon visoke doze hemoterapije, kakva se sprovodi kod oboljenja od leukemije, pacijenti često u krvi nemaju više nikakvih krvnih pločica.”

A dok traje taj poremećaj u stvaranju krvi, ti ljudi moraju biti snabdjeveni odgovarajućim krvnim pripravcima. Za jednog pacijenta je često potrebno više stotina transfuzija krvi. Osim toga, ljudi s određenim oboljenjima krvi, kao što je anemija srpastih ćelija, trebaju redovne transfuzije krvi.

Krv je često potrebna i nakon teških nesreća ili nekih operacija. Jer, bez eritrocita u organe ili krvne sudove ne dospijeva kiseonik, a bez trombocita ne mogu zarasti rane nakon operacije ili povrede. Zato naučnici već godinama pokušavaju da u laboratoriji vještački stvore sastavne dijelove krvi.

Eritrociti i trombociti razlikuju se od ostalih tjelesnih ćelija po tomu što oni nemaju ćelijsko jezgro. To ih čini elastičnim i omogućuje da prodru i u najsitnije krvne sudove.

“Za naučnike koji bi htjeli vještački da stvore krvne ćelije to predstavlja veliku prepreku”, objašnjava Ton. Jer, jako je “teško to postići u ćelijskoj kulturi izvan tijela, budući da je izbacivanje ćelijskog jezgra vrlo kompleksno.”

Za vrijeme razvijanja u koštanoj srži krvne ćelije prolaze različite faze sazrijevanja. Tek u zadnjoj fazi one gube svoje jezgro.

Raznim timovima naučnika već je uspjelo da taj proces oponašaju u laboratoriji, ali u vrlo malim količinama. U Drezdenu je, na primjer, Tonov tim uspio da stvori jedan mililitar eritrocita. To je otprilike jedna stotina uobičajene transfuzije krvi.

Ni kod drugih naučnika na međunarodnom nivou stvaranje vještačkih krvnih ćelija nije naročito efikasno. Jedan tim na Univerzitetu u Bristolu je u jesen 2022. dvojici pacijenata ubrizgao vještački dobijene eritrocite. Nije došlo ni do odbacivanja ni do drugih nuspojava, ali količina ubrizgane krvi bila je dvije do tri kašičice.

Stvaranje vještačke krvi moglo bi biti izlaz iz teške situacije za brojne pacijente, kažu naučnici u Drezdenu. Jer, krv mora odgovarati, s obzirom na krvnu grupu i mnogo drugih osobina, kako bi transfuzija bila medicinski opravdana. Ako bi uspjelo uz pomoć genetske tehnike stvarati krvne pripravke u laboratoriji prilagođene potrebama svakog pacijenta, taj problem bi mogao biti riješen, kažu naučnici.

Dosadašnji pokušaji stvaranja eritrocita i trombocita u laboratoriji bili su samo djelimično uspješni. Zato naučnici sada slijede jedan drugi koncept. U Drezdenu, na primjer, Ton i njegov tim rade na stvaranju matičnih ćelija za crvena krvna zrnca. To su ćelije iz kojih se kasnije razviju zrele krvne ćelije.

Te ćelije još imaju jezgro, a ideja naučnika je da onaj posljednji korak u razvoju krvnih ćelija, dakle izbacivanje jezgra, prepuste organizmu. To bi, dakle, bilo skraćivanje postupka sazrijevanja krvnih ćelija i transfuzija krvnih ćelije koje još nisu zrele. A time bi otpao za naučnike teški izazov, uklanjanja jezgra iz ćelije.

Jedan tim na Medicinskoj visokoj školi u Hanoveru uzgaja ćelije koje su preteče trombocita, objašnjava transfuzijski ljekar Rajner Blaščik:

“Mi možemo, istina, stvoriti trombocite, ali jednostavnije je uzgojiti preteče trombocita, takozvane megakariocite. Naša ideja je da ih učinimo osnovom transfuzije, umjesto transfuzije gotovih trombocita.”

“Naučnicima iz Hanovera već je uspjelo da vještački razviju takve preteče trombocita, megakariocite”, kaže Konstanca Figueiredo sa Instituta za transfuzijsku medicinu u Hanoveru. I to “u malim količinama, ali i u velikim bioreaktorima. Zato bismo mogli proizvesti dovoljno tih ćelija koliko bi bilo potrebno za transfuziju.”

U pokusima na životinjama tim iz Hanovera je već pokazao da taj koncept funkcioniše. Da organizam, dakle, nastavi proces sazrijevanja ćelija preteča trombocita. Sada ovi naučnici pripremaju prvu kliničku studiju.

Ali, dok na raspolaganju stvarno bude vještački stvorena krv, vjerovatno će proći još više godina. Zato su i dalje nužna redovna darivanja krvi stanovništva kako bi se omogućila transfuzija krvi onima kojima je ona potrebna.