Donarea de sânge va fi curând istorie: Cercetătorii dezvoltă o metodă rapidă și eficientă pentru a produce celule roșii
Noua tehnologie reduce timpul de cultură celulară la jumătate și folosește metode de sortare și purificare a celulelor mai eficiente.
Cercetătorii de la Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART) au descoperit o nouă modalitate de fabricare a celulelor roșii umane, care reduce timpul de cultură la jumătate în comparație cu metodele existente și folosește un nou tip de sortare și metode de purificare care sunt mai rapide, mai precise și mai puțin costisitoare.
Transfuziile de sânge salvează milioane de vieți în fiecare an, dar peste jumătate din țările lumii nu au suficient aport de sânge pentru a satisface nevoile sanitare.
Abilitatea de a fabrica globule roșii la cerere, în special sângele universal de grupa O, ar aduce beneficii majore celor care au nevoie de transfuzii în tratarea afecțiunilor precum leucemia.
Fabricarea mai ușoară și mai rapidă a eritrocitelor ar avea, de asemenea, un impact semnificativ asupra băncilor de sânge din întreaga lume și ar reduce dependența de sângele donat, care prezintă un risc mai mare de infecție. Este, de asemenea, esențial pentru cercetarea bolilor, cum ar fi malaria, care afectează anual peste 220 de milioane de oameni și poate chiar permite terapii celulare noi și îmbunătățite.
Cu toate acestea, fabricarea globulelor roșii consumă mult timp și creează produse secundare nedorite, metodele actuale de purificare fiind costisitoare și nu destul de precise și sigure pentru aplicații terapeutice la scară largă.
Ce presupune procesul?
Cercetătorii SMART au conceput astfel un protocol de stocare criogenică optimizat, care reduce timpul de cultură celulară la 11 zile după decongelare, eliminând necesitatea producerii continue a sângelui de 23 de zile.
Acest lucru este ajutat de tehnologii complementare pe care echipa le-a dezvoltat pentru o purificare extrem de eficientă a eritrocitelor, cu costuri reduse și o sortare mai direcționată.
“Metodele tradiționale de producere a eritrocitelor umane necesită de obicei 23 de zile pentru ca celulele să crească, să se extindă exponențial și să se maturizeze în cele din urmă în eritrocite”, spune dr. Kerwin Kwek, autorul principal al lucrării și Senior Postdoctoral Associate la SMART CAMP.
“Protocolul nostru optimizat stochează celulele cultivate în azot lichid în ceea ce ar fi în mod normal Ziua 12 în cadrul procesului tipic, iar la cerere dezgheață celulele și produce globulele roșii în 11 zile.”
Cercetătorii au dezvoltat, de asemenea, noi metode de purificare și sortare care valorifică dimensiunea și deformabilitatea eritrocitelor. Deoarece majoritatea celulelor umane sunt deformabile, această tehnică poate avea aplicații biologice și clinice largi, cum ar fi sortarea și diagnosticarea celulelor canceroase și a celulelor imune.
La testarea eritrocitelor purificate, s-a constatat că acestea își păstrează funcționalitatea celulară. Demonstrația a fost realizată de ratele mari de infecțiozitate a paraziților cu malarie, care necesită celule foarte pure și sănătoase pentru infecție. Acest lucru confirmă că noile tehnologii de sortare și purificare ale RBC ale SMART sunt ideale pentru investigarea patologiei malariei.
“Noile noastre metode de sortare și purificare au ca rezultat un timp de procesare a celulei mult mai rapid și pot fi ușor integrate în procesele actuale de fabricare a celulelor. De asemenea, procesul nu necesită un tehnician instruit pentru a efectua proceduri de manipulare a probelor și este pretabil pentru producția industrială ”, continuă dr Kwek.
Rezultatele acestei cercetări ar putea oferi oamenilor de știință acces mai rapid la produsele cu celule finale, pe deplin funcționale, cu puritate ridicată și la un cost redus de producție.