Σπουδαία ανακάλυψη: Ερευνητές βρίσκονται ένα βήμα μακριά από την παραγωγή τεχνητού αίματος
Επιστήμονες εντόπισαν το σήμα που κάνει τα ερυθρά αιμοσφαίρια να αποβάλλουν τον πυρήνα τους, ανοίγοντας δρόμο για συνθετικό αίμα.
Πιο κοντά από ποτέ στη δημιουργία συνθετικού αίματος που θα μπορεί να παραχθεί σε μεγάλη κλίμακα και να χρησιμοποιηθεί για μεταγγίσεις βρίσκονται επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Κωνσταντίας και το Queen Mary University του Λονδίνου. Το μυστικό σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύεται στο περιοδικό Science Signaling κρύβεται σε ένα μόριο που ονομάζεται CXCL12 και παίζει καθοριστικό ρόλο στην τελευταία φάση ωρίμανσης των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Μέχρι σήμερα αυτό το βήμα παρέμενε μυστήριο, εμποδίζοντας τις προσπάθειες για μαζική παραγωγή τεχνητού αίματος.
Η απώλεια του πυρήνα των βλαστοκυττάρων
Όπως διαβάζουμε στο The Brighter Side News, τα ερυθρά αιμοσφαίρια σχηματίζονται φυσιολογικά στον μυελό των οστών μέσα από μια σύνθετη διαδικασία που ξεκινά από βλαστοκύτταρα. Το τελικό στάδιο είναι το πιο εντυπωσιακό: η απώλεια του κυτταρικού πυρήνα, ώστε να υπάρχει περισσότερος χώρος για την αιμοσφαιρίνη, το μόριο που μεταφέρει οξυγόνο σε όλο το σώμα. Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι αυτό συνέβαινε, αλλά δεν είχαν ανακαλύψει ποιο σήμα έδινε την εντολή. Τώρα φαίνεται ότι το CXCL12 είναι ο βασικός «διακόπτης» που ενεργοποιεί την αποβολή του πυρήνα.
Η δράση του συγκεκριμένου μορίου είναι αρκετά πολύπλοκη. Μέχρι πρότινος θεωρούνταν ότι καθοδηγεί κυρίως ανοσοκύτταρα σε σημεία τραυματισμού ή φλεγμονής. Όμως στα πρόδρομα κύτταρα των ερυθρών αιμοσφαιρίων, το CXCL12 επιτελεί διαφορετικό έργο: αναδιοργανώνει το εσωτερικό του κυττάρου, πυροδοτεί μεταβολικές διεργασίες και προκαλεί μικρές «εκρήξεις» ασβεστίου γύρω από τον πυρήνα, λίγο πριν αυτός εκδιωχθεί. Η παρατήρηση ότι ο υποδοχέας του μορίου (CXCR4) μετακινείται ακόμη και μέσα στον πυρήνα ανατρέπει όσα γνωρίζαμε για τον τρόπο που λειτουργούν αυτά τα σήματα στο κύτταρο.
Η κατανόηση αυτού του μηχανισμού έχει τεράστια σημασία για την ιατρική. Σε εργαστηριακές δοκιμές, η προσθήκη του CXCL12 σε κύτταρα που βρίσκονται στη σωστή φάση ανάπτυξης οδήγησε σε επιτυχημένη αποβολή πυρήνα, προσομοιώνοντας τη φυσιολογική διαδικασία. Αυτό σημαίνει ότι οι επιστήμονες μπορούν πλέον να μιμηθούν με μεγαλύτερη ακρίβεια την παραγωγή αίματος εκτός σώματος, κάτι που μέχρι τώρα αποτελούσε σοβαρό εμπόδιο. Αντίθετα, όταν ο υποδοχέας CXCR4 αφαιρείται, η ωρίμανση σταματά και η παραγωγή μειώνεται δραματικά, επιβεβαιώνοντας τη σημασία του μηχανισμού.
Συνθετικό αίμα για όλους
Η ανάγκη για αίμα στα νοσοκομεία είναι τεράστια, καθώς η προσφορά δεν καλύπτει πάντα τη ζήτηση. Η δημιουργία συνθετικού αίματος θα μπορούσε να αποτελέσει λύση για τις ελλείψεις, ειδικά σε περιπτώσεις σπάνιων ομάδων αίματος ή πολυτραυματικών ατυχημάτων. Ωστόσο, οι προσπάθειες παραγωγής ερυθρών αιμοσφαιρίων στο εργαστήριο είχαν περιορισμούς. Ακόμη και από βλαστοκύτταρα, το ποσοστό επιτυχούς αποβολής πυρήνα έφτανε μόλις στο 80%, ενώ σε επαναπρογραμματισμένα κύτταρα ήταν κάτω από 40%, καθιστώντας τη διαδικασία ανεπαρκή.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση και να φτάσουν σε ποσοστά που θα καταστήσουν το συνθετικό αίμα ρεαλιστική επιλογή. Ένα τέτοιο επίτευγμα θα μπορούσε να βοηθήσει στην αντιμετώπιση αναιμίας, στην υποστήριξη ασθενών σε βαριές επεμβάσεις ή τραυματισμούς, ακόμη και σε εξατομικευμένες θεραπείες όπου το αίμα θα παράγεται από τα ίδια τα κύτταρα του ασθενούς, αποφεύγοντας έτσι αντιδράσεις απόρριψης.
