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