Jaunas publikācijas
Zinātnieki atklāj galveno signālu mākslīgās asins ražošanai
Pēdējā pārskatīšana: 15.07.2025

Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.

Zinātnieki ir spēruši soli tuvāk mākslīgo asiņu radīšanai: galvenā signāla CXCL12 atklāšana varētu padarīt sarkano asinsķermenīšu ražošanu efektīvāku.
Zinātnieki jau gadu desmitiem strādā pie mākslīgas asins iegūšanas. Tagad Konstances Universitātes un Londonas Karalienes Marijas Universitātes pētnieki ir spēruši lielu soli uz priekšu ar jaunu atklājumu.
Vācijā katru dienu nepieciešamas aptuveni 15 000 asins vienību, no kurām lielākā daļa nāk no donoriem. Pētījumi par alternatīvām asins iegūšanas metodēm, tostarp mākslīgu masveida ražošanu, notiek jau daudzus gadus, taču tie joprojām ir tālu no plašas izmantošanas. Galvenā problēma ir ārkārtīgi sarežģītie un slikti izprastie mehānismi, ar kuriem organisms dabiski ražo šo svarīgo šķidrumu.
Galvenā sarkano asinsķermenīšu veidošanās signāla identificēšana
Dr. Džūlija Gutjara, bioloģe Konstances Universitātes Šūnu bioloģijas un imunoloģijas institūtā Thurgau, pēta hematopoēzes mehānismus. Kopā ar kolēģiem no Londonas Karalienes Marijas Universitātes viņa ir identificējusi molekulāro signālu – hemokīnu CXCL12 –, kas izraisa kodola izdalīšanās procesu no sarkano asinsķermenīšu prekursoriem. Šis ir galvenais solis sarkano asinsķermenīšu attīstībā.
"Eritroblastu pārveidošanās par sarkanajām asins šūnām pēdējais posms ir kodola izraidīšana. Šis process ir unikāls zīdītājiem un atbrīvo vietu hemoglobīnam, kas ir iesaistīts skābekļa transportēšanā," skaidro Gutjahrs.
Lai gan cilmes šūnu nobriešanas process sarkanajās asins šūnās ir gandrīz optimizēts, līdz šim nav bijis skaidrs, kādi faktori izraisa kodola izmešanu.
"Mēs atklājām, ka hemokīns CXCL12, kas galvenokārt atrodas kaulu smadzenēs, var uzsākt šo procesu kombinācijā ar vairākiem citiem faktoriem. Pievienojot CXCL12 eritroblastiem īstajā laikā, mēs varējām mākslīgi izraisīt kodola izvadīšanu," saka Gutjahrs.
Ko tas nozīmē mākslīgās asins ražošanas kontekstā?
Šis atklājums bija zinātnisks sasniegums, kas nākotnē varētu ievērojami uzlabot mākslīgās asins ražošanas efektivitāti. Tomēr joprojām ir nepieciešami turpmāki pētījumi.
Kopš 2023. gada Gutjahrs vada savas pētniecības grupas Thurgau Šūnu bioloģijas un imunoloģijas institūtā un turpina pētīt CXCL12 lomu.
"Mēs pašlaik pētām, kā izmantot CXCL12, lai optimizētu cilvēka sarkano asinsķermenīšu mākslīgo ražošanu," skaidro Gutjahrs.
Papildus praktiskiem pielietojumiem rūpnieciskajā sarkano asinsķermenīšu ražošanā, pētījuma rezultāti sniedz jaunu ieskatu šūnu mehānismos: atšķirībā no citām šūnām, kuras migrē, kad tās stimulē CXCL12, eritroblastos šis signāls tiek transportēts šūnas iekšienē, pat tās kodolā. Tur tas paātrina šūnu nobriešanu un veicina kodola izmešanu.
"Mūsu pētījums pirmo reizi parāda, ka hemokīnu receptori darbojas ne tikai uz šūnas virsmas, bet arī tās iekšpusē, paverot pilnīgi jaunas perspektīvas šūnu bioloģijā," sacīja profesors Antals Rots no Kvīns Marijas universitātes.
Ražošanas optimizācija plašam pielietojumam
Mūsdienās cilmes šūnas joprojām ir visefektīvākā mākslīgo asiņu iegūšanas metode: aptuveni 80 % šūnu tiek izspiests kodols. Taču cilmes šūnu avoti ir ierobežoti (nabassaites asinis, donoru kaulu smadzenes), kas padara masveida ražošanu neiespējamu.
Zinātniekiem nesen ir izdevies pārprogrammēt dažāda veida šūnas cilmes šūnās un izmantot tās sarkano asins šūnu ģenerēšanai. Šī metode nodrošina gandrīz neierobežotu šūnu avotu, taču tā prasa ilgāku laiku un ir mazāk efektīva: tikai 40% šūnu atbrīvojas no kodola.
"Mūsu jaunie atklājumi par CXCL12 galveno lomu dod mums cerību, ka tā lietošana ievērojami uzlabos sarkano asinsķermenīšu ražošanas efektivitāti no pārprogrammētām šūnām," norāda Gutjahrs.
Ja kļūs iespējama masveida ražošana, parādīsies plašs pielietojumu klāsts: retu asinsgrupu mērķtiecīga ražošana, donoru asiņu trūkuma novēršana un iespēja atjaunot pacienta asinis dažādu slimību specializētai ārstēšanai.
Pētījums ir publicēts žurnālā Science Signaling.