B.Bu. [ b92 ]

U FAZI EKSPERIMENTA

Vještačka krv iz laboratorije – pet metoda koje obećavaju

U mnogim zemljama nema dovoljno dobrovoljnih davalaca krvi. Vještačka krv iz laboratorije tu bi mogla da pomogne. Međutim, razvoj univerzalno primjenjive krvi je složen. Predstavljamo pet najperspektivnijih metoda.

Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije (SZO), službe za transfuziju krvi u mnogim zemljama suočavaju se s izazovom da obezbijede dovoljno krvi. Prema podacima Crvenog krsta Njemačke (DRK), širom svijeta godišnje je potrebno oko 112 miliona donacija krvi. Prema DRK, jedna donacija može da bude od pomoći za tri povrijeđene ili teško oboljele osobe.

Međutim, donatori krvi nisu ravnomjerno raspoređeni: 40 odsto donatora dolazi iz zemalja s visokim prihodima, iako u tim zemljama živi samo 16 odsto svjetske populacije. Osim toga, zalihe krvi iz Evrope se obično ne izvoze, na primjer u Afriku ili Aziju.

Čak i u zemljama s visokim BDP-om postoji stalna potreba za krvlju. Često ni novčane naknade, ni atraktivni pokloni ili vaučeri, ne uspijevaju da motivišu dovoljno ljudi da daju krv. Samo u Njemačkoj je dnevno potrebno oko 15.000 boca krvi.

Ideja da se životinjska krv genetski modifikuje tako da može da se koristiti za transfuzije kod ljudi teoretski je moguća, ali pred tim procesom su veliki izazovi. Naime, crvena krvna zrnca životinja znatno se razlikuju od ljudskih, posebno u površinskoj strukturi.

Ljudski imunološki sistem bi životinjsku krv obično prepoznao kao stranu i odbacio je. Zbog toga bi svi imunološki relevantni antigeni morali da budu uklonjeni ili zamijenjeni ljudskim antigenima – što je veoma komplikovano. Zbog toga je upotreba životinjske krvi za transfuzije kod ljudi trenutno još uvijek nerealna.

U potrazi za alternativama, naučnici širom svijeta razvijaju različite pristupe kako bi stvorili vještačku krv. Na primjer, modifikuju matične ćelije krvi, kako bi crvena krvna zrnca mogla da prenose više kiseonika. Takođe razvijaju enzime koji mogu da neutrališu krvne grupe kako bi krv bila univerzalno upotrebljiva. Pored toga, razvijaju se vještačka crvena krvna zrnca, koja imaju duži rok trajanja.

Međutim, razvoj vještačke krvi nosi sa sobom i određene rizike. Mogu se javiti imunološke reakcije, ako tijelo reaguje na strane enzime ili sastojke vještačke krvi anafilaktičkim – dakle po život opasnim – reakcijama. Vještačka krv mora, dakle, da ispunjava sve funkcije prirodne krvi i da bude univerzalno primjenjiva.

Neke metode za proizvodnju vještačke krvi već su gotovo spremne za primjenu, dok su drugima potrebna dodatna testiranja, uključujući i eksperimente na ljudima, kako bi bile bezbjedne.

1. Genetske modifikacije crvenih krvnih zrnaca

Naučnici sa Univerziteta Stanford i Univerziteta Kalifornija u San Francisku (UCSF) razvili su novu metodu pomoću CRISPR-tehnologije, kojom se određene matične ćelije u koštanoj srži modifikuju tako da proizvode više hemoglobina – crvenog krvnog pigmenta. Na taj način crvena krvna zrnca mogu da prenesu više kiseonika. Međutim, za sada se tom metodom mogu proizvesti samo veoma male količine koje čine oko jedan odsto jedne donacije krvi. Pošto nije bilo komplikacija niti nuspojava, rezultati se smatraju probojem u medicini.

2. Neutralizacija krvnih grupa enzimima iz crijevnih bakterija

Naučnici iz Danske i Švedske pronašli su enzime iz crijevnih bakterija koji mogu da uklone određene supstance s površine crvenih krvnih zrnaca. Te supstance određuju krvnu grupu – npr. A ili B. Kada se uklone, krvna zrnca postaju grupa 0, koja može da se daje skoro svima. Međutim, još uvijek ostaju mali tragovi tih supstanci, koji kod nekih ljudi mogu da izazovu jake alergijske reakcije. Veliki izazov predstavlja i uklanjanje tzv. Rezus-faktora.

3. Nano-crvena krvna zrnca: mala vještačka krvna zrnca

Naučnici sa Univerziteta Pen Stejt u Sjedinjenim Državama razvijaju mala, vještačka crvena krvna zrnca (RBC) koja funkcionišu isto kao prava. Iako su ta nano-zrnca deset puta manja od prirodnih, ona mogu da prenesu jednaku količinu kiseonika. Veoma su fleksibilna i mogu da prolaze i kroz najuže krvne sudove. Pošto dugo mogu da opstanu na sobnoj temperaturi, idealna su za hitne situacije i katastrofe.

Međutim, vještačke krvne ćelije ni u kom slučaju ne smiju da izazovu zgrušavanje, tromboze ili imunološke reakcije. Takođe, još uvijek nije moguće proizvesti dovoljne količine tih ćelija u laboratoriji. Zbog toga bezbjednost i efikasnost u velikom obimu još ne mogu da se potvrde.

4. Primjena u vojsci za povećanje izdržljivosti

Američka vojska podržava istraživanja u kojima se prirodna crvena krvna zrnca obogaćuju specijalnim nanočesticama. Program istraživanja DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), nazvan „Fabrika crvenih krvnih zrnaca“, trebalo bi da pomogne vojnicima da se bolje nose s niskim nivoom kiseonika – npr. na velikim visinama, pri ekstremnim temperaturama, velikim fizičkim naporima ili kod infekcija poput malarije. Slična istraživanja navodno se sprovode i u Kini.

5. Univerzalna krv iz starih zaliha

U Japanu istraživači s Medicinskog univerziteta Nara od marta 2025. godine testiraju na ljudima vještačke hemoglobinske mehuriće. Ti mehurići dobijaju se iz starih, neiskorišćenih zaliha krvi. U stanju su da efikasno prenesu kiseonik i kompatibilni su sa svim krvnim grupama. Prvi rezultati objavljeni su u junu 2025. u časopisu „Journal of Artificial Organs“. Neki ispitanici imali su blagu temperaturu, ali su rezultati toliko obećavajući da istraživači planiraju da zatraže odobrenje za upotrebu te metode do 2030. godine.

To su obećavajući pristupi na kojima se intenzivno radi. Međutim, proći će još nekoliko godina prije nego što vještačka krv bude dostupna u dovoljnoj količini i sa potrebnim stepenom bezbjednosti za širu upotrebu.

Do tada, dobrovoljno davanje krvi ostaje nezamjenjivo u transfuzijskoj medicini.