Nove publikacije
Znanstvenici otkrivaju ključni signal za umjetnu proizvodnju krvi
Posljednji pregledao: 15.07.2025
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Znanstvenici su korak bliže stvaranju umjetne krvi: otkriće ključnog signala, CXCL12, moglo bi učiniti proizvodnju crvenih krvnih zrnaca učinkovitijom.
Znanstvenici već desetljećima rade na umjetnoj proizvodnji krvi. Sada su istraživači sa Sveučilišta Konstanz i Sveučilišta Queen Mary u Londonu napravili veliki korak naprijed s novim otkrićem.
U Njemačkoj je dnevno potrebno oko 15 000 jedinica krvi, od čega većina dolazi od donora. Istraživanje alternativnih metoda dobivanja krvi, uključujući umjetnu masovnu proizvodnju, traje već dugi niz godina, ali je još uvijek daleko od široke upotrebe. Glavni problem leži u izuzetno složenim i slabo shvaćenim mehanizmima kojima tijelo prirodno proizvodi ovu vitalnu tekućinu.
Identifikacija ključnog signala za stvaranje crvenih krvnih zrnaca
Dr. Julia Gutjahr, biologinja na Institutu za staničnu biologiju i imunologiju Thurgau na Sveučilištu u Konstanzu, proučava mehanizme hematopoeze. Zajedno s kolegama sa Sveučilišta Queen Mary u Londonu identificirala je molekularni signal – kemokin CXCL12 – koji pokreće proces izbacivanja jezgre iz prekursora crvenih krvnih stanica. To je ključni korak u razvoju crvenih krvnih stanica.
„Završna faza transformacije eritroblasta u crvenu krvnu stanicu je izbacivanje jezgre. Ovaj proces je jedinstven za sisavce i oslobađa mjesta za hemoglobin, koji je uključen u transport kisika“, objašnjava Gutjahr.
Iako je proces sazrijevanja matičnih stanica u crvene krvne stanice gotovo optimiziran, do sada nije bilo jasno koji čimbenici potiču izbacivanje jezgre.
„Otkrili smo da kemokin CXCL12, koji je prvenstveno prisutan u koštanoj srži, može pokrenuti ovaj proces u kombinaciji s nizom drugih čimbenika. Dodavanjem CXCL12 eritroblastima u pravo vrijeme uspjeli smo umjetno izazvati izbacivanje jezgre“, kaže Gutjahr.
Što to znači za proizvodnju umjetne krvi?
Ovo otkriće bio je znanstveni proboj koji bi u budućnosti mogao značajno poboljšati učinkovitost proizvodnje umjetne krvi. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja.
Od 2023. godine Gutjahr vodi vlastite istraživačke grupe u Institutu za staničnu biologiju i imunologiju Thurgau i nastavlja proučavati ulogu CXCL12.
„Sada istražujemo kako koristiti CXCL12 za optimizaciju umjetne proizvodnje ljudskih crvenih krvnih stanica“, objašnjava Gutjahr.
Osim praktične primjene u industrijskoj proizvodnji crvenih krvnih stanica, rezultati studije pružaju nove uvide u stanične mehanizme: za razliku od drugih stanica koje migriraju kada ih stimulira CXCL12, u eritroblastima se ovaj signal prenosi unutar stanice, čak i u njezinu jezgru. Tamo ubrzava sazrijevanje stanica i potiče izbacivanje jezgre.
„Naša studija prvi put pokazuje da kemokininski receptori djeluju ne samo na površini stanice već i unutar nje, otvarajući potpuno nove perspektive za staničnu biologiju“, rekao je profesor Antal Roth sa Sveučilišta Queen Mary.
Optimizacija proizvodnje za široku primjenu
Danas su matične stanice najučinkovitija metoda za proizvodnju umjetne krvi: izbacivanje jezgre događa se u otprilike 80% stanica. No, izvori matičnih stanica su ograničeni (krv iz pupkovine, koštana srž donora), što masovnu proizvodnju čini nemogućom.
Znanstvenici su nedavno uspjeli reprogramirati različite vrste stanica u matične stanice i koristiti ih za stvaranje crvenih krvnih zrnaca. Ova metoda pruža gotovo neograničen izvor stanica, ali traje dulje i manje je učinkovita: samo 40% stanica izbacuje svoju jezgru.
„Naša nova otkrića o ključnoj ulozi CXCL12 daju nam nadu da će njegova upotreba značajno poboljšati učinkovitost proizvodnje crvenih krvnih zrnaca iz reprogramiranih stanica“, napominje Gutjahr.
Ako masovna proizvodnja postane moguća, pojavit će se širok raspon primjena: ciljana proizvodnja rijetkih krvnih grupa, uklanjanje nestašice krvi darivatelja i mogućnost ponovnog stvaranja pacijentove vlastite krvi za specijalizirano liječenje različitih bolesti.
Studija je objavljena u časopisu Science Signaling.