Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Przepis na krew
Przepis na krew
Badacze z Uniwersytetu w Wisconsin-Madison znaleźli genetyczne podstawy przekształcania komórek macierzystych w zarówno czerwone jak i białe krwinki, tworzące ludzką krew. Dzięki aktywacji czynników transkrypcji, możliwy jest bezpieczniejszy sposób jej produkcji. Jak blisko jesteśmy od możliwości laboratoryjnego otrzymywania krwi?

Bezpieczna manipulacja

"W naszej pracy pokazaliśmy, że możemy indukować ekspresję czynników transkrypcji używając zmodyfikowanego mRNA" – wyjaśnia dla portalu Biotechnologia.pl dr Igor Slukvin z grupy naukowców z Uniwersytetu w Wisconsin-Madison. Krwiotwórcze komórki macierzyste posiadają zdolność do samoodnawiania i różnicowania się we wszystkie linie hematopoetyczne i limfopoetyczne. Aby pluripotencjalne komórki macierzyste przekształciły się w krew, potrzebne są dwie grupy czynników transkrypcyjnych. Po aktywowaniu transkrypcji przez białka ETV2, GATA2 i TAL1, komórki macierzyste układu krwiotwórczego (ang. haematopoteic stem cell, hPSC) mogą zostać skierowane w linię komórek wchodzących w proces leukogranulopoezy (wytwarzanie granulocytów) lub komórek mających potencjał tworzenia erytrocytów i megakariocytów. Naukowcy zidentyfikowali te białka, badając efekt 27 czynników transkrypcyjnych. Dzięki temu – jak wypowiada się dr Slukvin – poprzez ich nadmierną ekspresję, możemy na płytce laboratoryjnej odtworzyć sekwencję zdarzeń, które widzimy w zarodku. W przeprowadzonym badaniu, naukowcom prowadzonym przez Igora Slukvina udało się otrzymać 30 milionów komórek krwi z każdego miliona komórek macierzystych. Jak wyjaśnia czytelnikom Biotechnologia.pl dr Slukvin, konwencjonalne metody produkcji komórek krwi z pluripotencjalnych komórek macierzystych opierają się na użyciu czynników wzrostu i różnicowania, które przyłączają się do receptora na powierzchni komórki. W ten sposób inicjowana jest kaskada reakcji prowadząca do ekspresji specyficznych białek, które wiążąc się z DNA, aktywują procesy krwiotwórcze. Nowe odkrycie grupy dr Slukvina pozwala na pominięcie złożonego procesu konwencjonalnej metody oraz  indukcję komórek bez wprowadzania żadnych genetycznych artefaktów – np. wirusów, które mogą zintegrować się z genomem gospodarza. Zmodyfikowane pod kątem wybranych czynników transkrypcyjnych mRNA zapewnia bezpieczniejszą formę otrzymywania komórek przeznaczonych do terapii. Autorzy tych badań wierzą, że takie nowatorskie podejście może znaleźć zastosowanie również w produkcji innych rodzajów komórek o potencjale terapeutycznym – komórek serca lub trzustki.

Święty Graal wśród naukowców

Badacze z całego świata szukają sposobu na otrzymywanie "sztucznej" krwi. Grupa naukowców prowadzona przez prof. Marca Turnera z Uniwersytetu w Edynburgu opracowała metodę opartą na wykorzystaniu iPSC (ang. induced pluripotential stem cells) – indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych. Celem badań realizowanych pod patronatem fundacji Welcome Trust było wytworzenie grupy O Rh, która tak rzadko występuje, a dla wielu biorców jest uniwersalna. Testy kliniczne na ludziach zapowiedziano na przełom 2016 i 2017 roku. Również naukowcy z Rumunii, z Uniwersytetu Babes-Bolyai w Kluż-Napoka informowali o sukcesie w te dziedzinie, nie tak dawno jak rok temu. Opracowali oni substytut krwi w oparciu o hemerytrynę, pochodną hemoglobiny, wyizolowaną z morskich bezkręgowców. Substancja ta wykazuje się mniejszą reaktywnością względem czynników stresu oksydacyjnego, ma również mniejszą masę cząsteczkową od hemoglobiny. Założeniem naukowców z Rumunii było wyprodukowanie krwi w proszku, którą można będzie łatwo transportować i w każdej chwili podać pacjentowi.

Krew potrzebna od zaraz

Krwi brakuje nawet w krajach wysoko rozwiniętych. Coroczne akcje mające na celu uzupełnienie zapasów w magazynach regionalnych centrów krwiodawstwa nie wystarczają, o czym świadczy ostatni apel Regionalnego Centrum Krwiodawstwa i Krwiolecznictwa w Łodzi. W wyniku braków, planowane zabiegi muszą być przesuwane na inny termin, nie wspominając już o krwi potrzebnej dla ofiar wypadków, których w okresie wakacyjnym jest znacznie więcej. Z tego powodu organizowane są wakacyjne zbiórki krwi "Szlachetna rozgrywka" w różnych miejscach w Łodzi i w regionie. Pozostaje tylko pójść i oddać krew, a potem trzymać kciuki za naukowców na całym świecie, aby wizja produkcji krwi na skalę masową stawała się coraz bardziej realna.

 

 

Aleksandra Kowalczyk

Źródła

http://www.nature.com/ncomms/2014/140714/ncomms5372/full/ncomms5372.html

KOMENTARZE
Newsletter