Hoćemo li uskoro dobiti umjetnu krv iz laboratorija?

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

Potreba nakon kemoterapije ili nesreća

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 primjerice liječenje raka kemoterapijom ili zračenjem, objašnjava Torsten Tonn, transfuzijski liječnik na Tehničkom sveučilištu u Dresdenu: „Nakon visoke doze kemoterapije, kakva se provodi 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 opskrbljeni 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 stanica, trebaju redovite transfuzije krvi.

Krv je često potrebna i nakon teških nesreća ili nekih operacija. Jer, bez eritrocita u organe ili krvne žile ne dospijeva kisik, a bez trombocita ne mogu zacijeliti rane nakon operacije ili ozljede. Zato znanstvenici već godinama pokušavaju u laboratoriju umjetno stvoriti sastavne dijelove krvi.

Stanice bez stanične jezgre

Eritrociti i trombociti razlikuju se od ostalih tjelesnih stanica po tomu što oni nemaju staničnu jezgru. To ih čini elastičnim i omogućuje da prodru i u najsitnije krvne sudove. Za znanstvenike koji bi htjeli umjetno stvoriti krvne stanice to predstavlja veliku prepreku, objašnjava transfuzijski liječnik Tonn. Jer, jako je „teško to postići u staničnoj kulturi izvan tijela budući da je izbacivanje stanične jezgre vrlo kompleksno."

 Za vrijeme razvitka u koštanoj srži krvne stanice prolaze različite faze sazrijevanja. Tek u zadnjoj fazi one gube svoju jezgru.

Je li moguće to postići u laboratoriju?

Raznim timovima znanstvenika već je uspjelo taj proces oponašati u laboratoriju, ali u vrlo malim količinama. U Dresdenu je primjerice Tonnov tim uspio stvoriti jedan mililitar eritrocita. To je otprilike jedna stotina uobičajene transfuzije krvi.

Ni kod drugih znanstvenika na međunarodnoj razini stvaranje umjetnih krvnih stanica nije osobito učinkovito. Jedan tim na Sveučilištu u Bristolu je ujesen 2022. dvojici pacijenata ubrizgao umjetno dobivene eritrocite. Nije došlo ni do odbacivanja ni do drugih nuspojava, ali količina ubrizgane krvi bila je dvije do tri žličice.

Nije svaka krv jednaka

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

Dosadašnji pokušaji stvaranja eritrocita i trombocita u laboratoriju bili su samo djelomice uspješni. Zato znanstvenici sad slijede jedan drugi koncept. U Dresdenu primjerice Tonn i njegov tim rade na stvaranju matičnih stanica za crvena krvna zrnca. To su stanice iz kojih se kasnije razviju zrele krvne stanice.

Te stanice još imaju jezgru, a ideja znanstvenika je da onaj posljednji korak u razvoju krvnih stanica, dakle izbacivanje jezgre, prepuste organizmu. To bi, dakle, bilo skraćivanje postupka sazrijevanja krvnih stanica i transfuzija krvnih stanica koje još nisu zrele. A time bi otpao za znanstvenike teški izazov, uklanjanja jezgre iz stanice.

Istraživanja na pretečama trombocita

Jedan tim na Medicinskoj visokoj školi u Hannoveru uzgaja stanice koje su preteče trombocita, objašnjava transfuzijski liječnik Rainer Blasczyk: „Mi možemo, istina, stvoriti trombocite, ali jednostavnije je uzgojiti preteče trombocita, takozvane megakariocite. Naša ideja je učiniti njih osnovom transfuzije, umjesto transfuzije gotovih trombocita."

Znanstvenicima iz Hannovera već je uspjelo umjetno razviti takve preteče trombocita, megakariocite, kaže Constanza Figueiredo s Instituta za transfuzijsku medicinu u Hannoveru. I to „u malim količinama, ali i u velikim bioreaktorima. Zato bismo mogli proizvesti dovoljno tih stanica koliko bi bilo potrebno za transfuziju."

U pokusima na životinjama tim iz Hannovera je već pokazao da taj koncept funkcionira. Da organizam, dakle, nastavi proces sazrijevanja stanica preteča trombocita. Sad ovi znanstvenici pripremaju prvi kliničku studiju.

Ali, dok na raspolaganju stvarno bude umjetno stvorena krv, vjerojatno će proći još više godina. Zato su i dalje nužna redovita darivanja krvi stanovništva kako bi se omogućilo transfuziju krvi onima kojima je ona potrebna.

aj/ARD

Pratite nas i na Facebooku, preko Twittera, na Youtubeu, kao i na Instagramu