Un studiu realizat de o echipă internaţională de cercetare raportează o metodă de modificare a sângelui care nu numai că protejează globulele roşii pentru crioconservarea organelor de transplant pe bază de perfuzie, dar ar putea face posibilă compatibilitatea încrucişată a tipurilor de sânge şi, în cele din urmă, ar putea permite transfuzii de sânge între specii.
În ianuarie 2024, Crucea Roşie Americană a declarat o criză urgentă de sânge, raportând cel mai scăzut număr de donaţii de sânge din ultimii 20 de ani.
Estimând o scădere cu 40 % a numărului de donatori în decurs de două decenii, Crucea Roşie a menţionat mai mulţi factori care au contribuit la această scădere, inclusiv Covid-19, care a inhibat campaniile de donare de sânge la locul de muncă, precum şi modificări ale protocoalelor de transfuzie din spitale.
Nevoia tot mai mare de a extinde rezervele de sânge determină acum abordări tehnologice, inclusiv progrese în conservarea şi stocarea sângelui.
Cercetătorii noului studiu raportează o metodă de silicificare biocompatibilă a sângelui, pe care o numesc pe scurt, SARNAS.
Tehnica este o abordare a ingineriei de suprafaţă a celulelor care, în esenţă, le înzestrează cu exoscheleţi pe bază de silicon la scară nanometrică.
Cercetătorii au efectuat o serie de studii in vivo şi au raportat „o biocompatibilitate excelentă", precum şi o crioprotecţie de 100% în setările de stocare.
Dar cel mai important este că SARNAS protejează antigenii de suprafaţă de pe globulele roşii - proteinele, glicolipidele şi carbohidraţii care disting tipurile de sânge.
Acest lucru înseamnă că aceste celule de sânge modificate genetic (Si-RBC) scapă de detectarea imunitară şi ar putea servi drept sânge universal care ar putea fi transfuzat între persoane cu diferite grupe de sânge şi chiar între specii.
Autorii scriu: „Metoda prezentată oferă o abordare simplă, eficientă şi rentabilă pentru dezvoltarea sângelui universal”.
Aceştia au încercat să abordeze o aplicaţie medicală specifică: perfuzarea organelor donatorilor pentru crioconservare înainte de operaţia de transplant.
Perfuzarea mecanică, tehnica de perfuzie artificială utilizată în acest scop, presupune pomparea unei soluţii oxigenate prin organele donatorului pentru a imita fluxul sanguin natural. De asemenea, perfuzia controlează temperatura organului pentru a-l conserva înainte de transplant.
Utilizarea soluţiilor de perfuzie artificială este larg răspândită, dar cel mai bun lichid de perfuzie este, desigur, sângele real. Din păcate, utilizarea sângelui pentru conservarea organelor prezintă dezavantaje, inclusiv termenul de valabilitate scurt al eritrocitelor, risipa de sânge, incompatibilitatea tipurilor de sânge şi deteriorarea mecanică a celulelor în timpul perfuziei.
În cadrul testelor, Si-RBC au asigurat compatibilitatea universală a sângelui, au funcţionat exact ca celulele de sânge normale în testele de perfuzare mecanică, inclusiv deformabilitatea mecanică a celulelor şi transportul oxigenului, şi şi-au menţinut membrana şi integritatea structurală.
Reuşita a fost raportată în revista Proceedings of the National Academy of Sciences - PNAS, iar dacă afirmaţiile studiului se confirmă, această abordare ar putea avea un impact de mare importanţă la nivel clinic.
Xenotransfuziile
Pentru a confirma siguranţa acestor celule de sânge modificate genetic - Si-RBC - la transfuziile de sânge între specii, cercetătorii au efectuat două teste cu şoareci. Un grup a primit o transfuzie de RBC umane normale, în timp ce grupul de testare a primit Si-RBC.
Volumul transfuzat a fost de 4% din volumul total de sânge, îndeplinind definiţia medicală a unei transfuzii de sânge. Comparativ cu grupul de RBC uman, şoarecii Si-RBC au prezentat măsuri neglijabile de afectare a organelor cheie, inclusiv a rinichilor şi a ficatului.
În cel de-al doilea test, ambele grupuri de şoareci au primit transfuzii de 20% din volumul total de sânge.
„Atât grupul Si-RBCs cât şi grupul de control au prezentat un comportament fiziologic normal şi o bună biosecuritate atunci când volumul transfuziei a fost de 20%, în timp ce grupul de RBC native a prezentat semne de leziuni hepatice şi inflamaţie.Toate aceste rezultate reafirmă faptul că Si-RBC nu numai că scapă de activarea imună la diferite specii, dar funcţionează perfect şi pentru transportul oxigenului”, au scris autorii.
Ei concluzionează că tehnica de creare a unui exoschelet în jurul globulelor roşii reprezintă o bază experimentală inovatoare pentru transfuzia de sânge între specii şi că ar putea atenua deficitul de sânge în viitor.
