Uudet julkaisut
Tutkijat löysivät keskeisen signaalin keinotekoisen veren tuotannolle
Viimeksi tarkistettu: 15.07.2025
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Tutkijat ovat askeleen lähempänä keinotekoisen veren luomista: avainsignaalin, CXCL12:n, löytäminen voisi tehostaa punasolujen tuotantoa.
Tutkijat ovat työskennelleet veren keinotekoisen tuottamisen parissa vuosikymmeniä. Nyt Konstanzin yliopiston ja Lontoon Queen Mary -yliopiston tutkijat ovat ottaneet merkittävän askeleen eteenpäin uuden löydön myötä.
Saksassa tarvitaan päivittäin noin 15 000 yksikköä verta, josta suurin osa on peräisin luovuttajilta. Veren vaihtoehtoisten hankintamenetelmien, kuten keinotekoisen massatuotannon, tutkimusta on tehty jo vuosia, mutta se on vielä kaukana laajamittaisesta käytöstä. Suurin ongelma on äärimmäisen monimutkaiset ja huonosti ymmärretyt mekanismit, joilla keho luonnollisesti tuottaa tätä elintärkeää nestettä.
Punasolujen muodostumisen keskeisen signaalin tunnistaminen
Konstanzin yliopiston Thurgaun solubiologian ja immunologian instituutin biologi, tri Julia Gutjahr, tutkii hematopoieesin mekanismeja. Yhdessä Lontoon Queen Mary -yliopiston kollegoidensa kanssa hän on tunnistanut molekyylisignaalin – kemokiini CXCL12:n – joka laukaisee tuman irtoamisen punasolujen esiasteista. Tämä on keskeinen vaihe punasolujen kehityksessä.
"Viimeinen vaihe erytroblastin muuttumisessa punasoluksi on tuman irtoaminen. Tämä prosessi on ainutlaatuinen nisäkkäille ja tekee tilaa hemoglobiinille, joka osallistuu hapen kuljetukseen", Gutjahr selittää.
Vaikka kantasolujen kypsymisprosessi punasoluiksi on lähes optimoitu, on tähän asti ollut epäselvää, mitkä tekijät laukaisevat tuman irtoamisen.
"Havaitsimme, että pääasiassa luuytimessä esiintyvä kemokiini CXCL12 voi käynnistää tämän prosessin yhdessä useiden muiden tekijöiden kanssa. Lisäämällä CXCL12:ta erytroblasteihin oikeaan aikaan pystyimme keinotekoisesti indusoimaan tuman irtoamisen", Gutjahr sanoo.
Mitä tämä tarkoittaa keinotekoisen verentuotannon kannalta?
Tämä löytö oli tieteellinen läpimurto, joka voisi merkittävästi parantaa keinotekoisen verentuotannon tehokkuutta tulevaisuudessa. Lisätutkimuksia kuitenkin tarvitaan vielä.
Vuodesta 2023 lähtien Gutjahr on johtanut omia tutkimusryhmiään Thurgaun solubiologian ja immunologian instituutissa ja jatkaa CXCL12:n roolin tutkimista.
"Tutkimme nyt, miten CXCL12:ta voidaan käyttää ihmisen punasolujen keinotekoisen tuotannon optimointiin", Gutjahr selittää.
Käytännön sovellusten lisäksi teollisessa punasolujen tuotannossa tutkimuksen tulokset tarjoavat uusia näkemyksiä solutason mekanismeista: toisin kuin muut solut, jotka kulkeutuvat CXCL12:n stimuloimana, erytroblasteissa tämä signaali kuljetetaan solun sisällä, jopa sen tumaan. Siellä se kiihdyttää solujen kypsymistä ja edistää tuman irtoamista.
"Tutkimuksemme osoittaa ensimmäistä kertaa, että kemokiinireseptorit toimivat paitsi solun pinnalla myös sen sisällä, mikä avaa täysin uusia näkökulmia solubiologiaan", sanoo professori Antal Roth Queen Maryn yliopistosta.
Tuotannon optimointi laajaa käyttöä varten
Nykyään kantasolut ovat edelleen tehokkain menetelmä keinotekoisen veren tuottamiseen: tuman poisto tapahtuu noin 80 prosentissa soluista. Kantasolujen lähteet ovat kuitenkin rajalliset (napanuoranveri, luovuttajan luuydin), mikä tekee massatuotannon mahdottomaksi.
Tutkijat ovat äskettäin onnistuneet ohjelmoimaan erityyppisiä soluja uudelleen kantasoluiksi ja käyttämään niitä punasolujen tuottamiseen. Tämä menetelmä tarjoaa lähes rajattoman määrän soluja, mutta se vie kauemmin ja on vähemmän tehokas: vain 40 % soluista poistaa tumansa.
"Uudet löydöksemme CXCL12:n keskeisestä roolista antavat meille toivoa siitä, että sen käyttö parantaa merkittävästi punasolujen tuotannon tehokkuutta uudelleenohjelmoiduista soluista", Gutjahr toteaa.
Jos massatuotanto tulee mahdolliseksi, syntyy laaja valikoima sovelluksia: harvinaisten veriryhmien kohdennettu tuotanto, luovuttajien veren pulan poistaminen ja mahdollisuus luoda uudelleen potilaan omaa verta erilaisten sairauksien erikoishoitoon.
Tutkimus on julkaistu Science Signaling -lehdessä.