Stiže li vještačka krv iz laboratorija?

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

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

Čak i u zemljama s visokim bruto domaćim proizvodom (BDP) postoji stalna potreba za krvlju. Često ni novčane naknade, ni atraktivni pokloni ili vaučeri ne mogu motivisati dovoljno ljudi da daruju krv. Samo u Njemačkoj je dnevno potrebno oko 15.000 konzervi krvi.

Životinjska krv (još uvijek) nije alternativa

Ideja da se životinjska krv genetski modifikuje tako da se može koristiti za transfuzije kod ljudi teoretski je moguća, ali pred njom 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 biti uklonjeni ili zamijenjeni ljudskim antigenima – što je vrlo komplikovano. Zbog toga je upotreba životinjske krvi za transfuzije kod ljudi trenutno još uvijek nerealna.

Potraga za univerzalnom vještačkom krvlju

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

Međutim, razvoj umjetne krvi nosi i određene rizike. Mogu se javiti imunološke reakcije, kada tijelo reaguje na strane enzime ili sastojke umjetne krvi anafilaktičkim – dakle po život opasnim – reakcijama. Stoga umjetna krv mora ispunjavati sve funkcije prirodne krvi i biti univerzalno primjenjiva.

Najperspektivniji istraživački pristupi

Neke metode za proizvodnju umjetne krvi već su gotovo spremne za primjenu, dok su drugima potrebna dodatna testiranja, uključujući i eksperimente na ljudima, kako bi se osigurala njihova sigurnost.

1. Genetske modifikacije crvenih krvnih zrnaca

Naučnici sa Stanford Univerziteta i Univerziteta Kalifornija u San Francisku (UCSF) razvili su pomoću CRISPR-tehnologije novu metodu, kojom se određene matične ćelije u koštanoj srži modifikuju tako da proizvode više hemoglobina – crvenog krvnog pigmenta. Na taj način crvena krvna zrnca mogu prenijeti više kiseonika. Međutim, do sada se ovom metodom mogu proizvesti samo vrlo male količine koje čine oko 1 posto 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 ukloniti određene supstance s površine crvenih krvnih zrnaca. Ove supstance određuju krvnu grupu – npr. A ili B. Kada se uklone, krvna zrnca postaju grupa 0, koja se može dati skoro svakome. Međutim, još uvijek ostaju mali tragovi tih supstanci, koji kod nekih ljudi mogu izazvati jake alergijske reakcije. Veliki izazov predstavlja i uklanjanje tzv. rezus faktora.

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

Naučnici sa Penn State Univerziteta u SAD-u razvijaju mala, umjetna crvena krvna zrnca (RBC) koja funkcionišu isto kao prava. Iako su ova nano-zrnca deset puta manja od prirodnih, mogu prenijeti jednaku količinu kiseonika. Vrlo su fleksibilna i mogu prolaziti i kroz najuže krvne sudove. Pošto dugo mogu da opstanu na sobnoj temperaturi, idealna su za hitne situacije i katastrofe.

Međutim, umjetne krvne ćelije ni u kom slučaju ne smiju izazvati zgrušavanje, tromboze ili imunološke reakcije. Takođe, još uvijek nije moguće proizvesti dovoljne količine ovih ćelija u laboratoriji. Zbog toga se sigurnost i učinkovitost u velikom obimu još ne mogu potvrditi.

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 "Red Blood Cell Factory", treba 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 sa Medicinskog univerziteta Nara od marta 2025. godine testiraju umjetne hemoglobinske mjehuriće na ljudima. Ovi mjehurići se dobijaju iz starih, neiskorištenih zaliha krvi. U stanju su efikasno prenositi 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 zatražiti odobrenje za upotrebu ove metode do 2030. godine.

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

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

Ovaj tekst je najprije objavljen na njemačkom jeziku.