35 C
Athens
Τετάρτη, 17 Αυγούστου, 2022

Τεχνητό αίμα


Του Αλέξανδρου Κομπή,

H φράση «δώσε αίμα, χάρισε ζωή», που πολλές φορές συναντάμε στα κέντρα αιμοδοσίας, αντανακλά τη σπουδαιότητα του αίματος ως ζωτικό στοιχείο του οργανισμού και σε επόμενο στάδιο, τη σημασία του ως θεραπευτικό μέσο. Αναμφισβήτητα, η αιμοδοσία είναι μια υψίστης σημασίας προσφορά προς τον συνάνθρωπο και αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες ενδείξεις αλληλεγγύης και εθελοντισμού, η οποία κυριολεκτικά μπορεί να σώσει ζωές. Η αξία του αίματος, ως βασικού συστατικού του οργανισμού, έγινε αντιληπτή από τους αρχαίους Έλληνες, αλλά και άλλους πολιτισμούς, κυρίως στην Ανατολή. Αρχικά, επιβεβαιώθηκε η ύπαρξή του και στη συνέχεια αποδείχθηκε η στενή συσχέτισή του με τη διατήρηση της ζωής. Πολλούς αιώνες αργότερα, κατά την περίοδο της Αναγέννησης, αναγνωρίστηκε η θεραπευτική του αξία, ενώ ταυτόχρονα πραγματοποιήθηκαν μεταγγίσεις αίματος από ζώα σε ανθρώπους, οι οποίες δημιούργησαν αντιφάσεις και ζητήματα βιοηθικής. Αρκετά χρόνια μετά, στις αρχές του 19ου αιώνα, πραγματοποιείται η πρώτη μετάγγιση από άνθρωπο σε άνθρωπο η οποία στέφθηκε με επιτυχία και αποτέλεσε γεγονός-σταθμό στην ιστορία της αιμοδοσίας. Από τότε μέχρι σήμερα, πραγματοποιούνται συνεχώς μεταγγίσεις αίματος με την αλματώδη πρόοδο της Ιατρικής να έχει εισαγάγει νέες αποτελεσματικές τεχνικές. Ταυτόχρονα, οι ανάγκες σε αίμα ολοένα και αυξάνονται, γεγονός το οποίο οδηγεί σε σοβαρές ελλείψεις.

Το αίμα, ως θεραπευτικό μέσο, βρίσκει πολλές χρήσεις στη σημερινή εποχή. Η μετάγγισή του κρίνεται απαραίτητη όταν ο ασθενής έχει χαμηλή συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης και όταν παρουσιάζει έλλειψη αιμοπεταλίων ή άλλων απαραίτητων συστατικών που βρίσκονται στο αίμα. Επίσης, μετάγγιση αίματος απαιτείται σε περίπτωση τροχαίου δυστυχήματος ή χειρουργείου στο οποίο ο ασθενής έχασε μεγάλη ποσότητα αίματος. Επιπλέον, οι ασθενείς που πάσχουν από αιματολογικά νοσήματα, όπως οι αναιμίες, σε ορισμένες περιπτώσεις είναι αναγκαίο να λαμβάνουν αίμα δια βίου. Όπως προαναφέρθηκε, κάποιες φορές δεν είναι απαραίτητο το αίμα εξ ολοκλήρου, αλλά κάποια συστατικά του. Έτσι, έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι οι οποίοι διαχωρίζουν τα συστατικά που είναι χρήσιμα από το ολικό αίμα και το υπόλοιπο επιστρέφει πίσω στην κυκλοφορία του δότη. Μια από αυτές τις μεθόδους είναι η αφαίρεση, η οποία διαχωρίζει το αίμα σε επιμέρους κλάσματα, συλλέγει το χρήσιμο κλάσμα και στη συνέχεια επιστρέφει το υπόλοιπο αίμα στον δότη. Με αυτήν την τεχνική συλλέγονται αιμοπετάλια.

Πηγή Εικόνας: repstevenreick.com

Ωστόσο, παρότι οι ανάγκες για αίμα είναι αυξημένες, μόνο ένα μικρό ποσοστό του πληθυσμού εντάσσεται στο δυναμικό των εθελοντών αιμοδοτών, παρά τις προσπάθειες για ευαισθητοποίηση. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με τις ανερχόμενες ελλείψεις που θα παρουσιαστούν στο άμεσο μέλλον, γέννησε την ανάγκη για τη δημιουργία ενός υποκατάστατου αίματος, το οποίο θα παρασκευάζεται σε αφθονία και θα καλύπτει τις ανάγκες για αίμα. Η ιδέα αυτή ενισχύθηκε και λόγω άλλων παραγόντων, όπως η ασφάλεια και η αποθήκευση. Μέσω του αίματος, παρότι στις μέρες μας εκτελούνται εξονυχιστικοί έλεγχοι, μπορούν να μεταδοθούν λοιμώδη νοσήματα όπως το AIDS, η ιογενής ηπατίτιδα και ο ιός του Δυτικού Νείλου. Επιπλέον, το αίμα δεν μπορεί να αποθηκεύεται επ’ αόριστον σε ειδικές μονάδες ψύξεις, καθώς τα ερυθρά αιμοσφαίρια έχουν χρόνο ζωής μόνο 42 ημέρες. Όλα τα παραπάνω τόνισαν την ανάγκη παραγωγής ενός υποκατάστατου αίματος το οποίο θα είναι ασφαλές, οικονομικό, θα έχει μεγάλη διάρκεια ζωής και δε θα ενέχει τον κίνδυνο μετάδοσης παθογόνων μικροοργανισμών.

Βασικός στόχος είναι να βρεθεί ένα υποκατάστατο του αίματος, το οποίο θα μεταφέρει το οξυγόνο στους ιστούς και θα δρα βραχυπρόθεσμα, μέχρι να αναπληρωθούν οι χαμένες ποσότητες αίματος από τον ίδιο τον ασθενή. Προς επίτευξη του στόχου αυτού, υπάρχουν κυρίως δύο ερευνητικές τεπροσεγγίσεις. Από τη μία πλευρά, ο σχεδιασμός παραγώγων αιμοσφαιρίνης και από την άλλη, η δημιουργία χημικών συνθετικών ενώσεων, οι οποίες θα λειτουργούν ως τεχνητή αιμοσφαιρίνη και θα μεταφέρουν το οξυγόνο από τους πνεύμονες στους ιστούς.

Πηγή Εικόνας: semanticscholar.org

Μέχρι σήμερα, οι περισσότερες ερευνητικές προσπάθειες επικεντρώνονται στα παράγωγα αιμοσφαιρίνης. Στόχος είναι η χορήγηση ελεύθερης αιμοσφαιρίνης, η οποία θα βρίσκεται διαλυμένη σε φυσιολογικό ορό και θα μεταφέρει το οξυγόνο ανεξάρτητα από την ομάδα του δέκτη. Για να συμβεί αυτό, η αιμοσφαιρίνη θα πρέπει να συγχορηγείται με έναν παράγοντα διασύνδεσης, ο οποίος θα συνδέει τα δύο κλάσματα της αιμοσφαιρίνης που δημιουργούνται κατά τη διάλυσή της στον ορό, με σκοπό την αποδοτικότερη μεταφορά του οξυγόνου και τη μείωση του κινδύνου πρόκλησης νεφρικής βλάβης. Ως υποκατάστατο αίματος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί γενετικά τροποποιημένη αιμοσφαιρίνη, η οποία θα παράγεται από γενετικά τροποποιημένα βακτήρια τα οποία θα λειτουργούν ως εργοστάσια παραγωγής ανθρώπινης αιμοσφαιρίνης. Επιπλέον, η τεχνητή ελεύθερη αιμοσφαιρίνη θα έχει τη δυνατότητα να περικλείεται σε τεχνητά λιποσώματα, τα οποία θα λειτουργούν ως ερυθροκύτταρα και θα ονομάζονται νεοερυθροκύτταρα.

Από την άλλη πλευρά, οι στρατηγικές ανάπτυξης συνθετικών ουσιών, οι οποίες θα δρουν ως τεχνητοί μεταφορείς οξυγόνου, φαίνονται αρκετά αποτελεσματικές. Στην κατηγορία των συνθετικών ουσιών ανήκουν οι υπερφθοράνθρακες, οι οποίοι είναι αδρανή χημικά μόρια, αποτελούνται από άνθρακα και φθόριο και διαλύουν μεγάλες ποσότητες οξυγόνου. Οι υπερφθοράνθρακες έχουν χαμηλό κόστος και δεν έχουν κανένα κίνδυνο μετάδοσης παθογόνων μικροοργανισμών. Ωστόσο, παρουσιάζουν αρκετές ανεπιθύμητες ενέργειες. Η χορήγησή τους μπορεί να προκαλέσει γριπώδη συνδρομή, ενώ δεν αποβάλλονται εύκολα από τον οργανισμό, γεγονός το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε συσσώρευσή τους. Επιπλέον, η χορήγηση υπερφθορανθράκων μπορεί να οδηγήσει σε τοξικότητα επαγόμενη από οξυγόνο, λόγω της υπερβολικής ποσότητας οξυγόνου που μεταφέρεται στους ιστούς. Τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν εμπόδια για τη διενέργεια κλινικών δοκιμών και καλούνται να ξεπεραστούν στο άμεσο μέλλον.

Παράλληλα με την παραγωγή υποκατάστατων αίματος, υιοθετούνται και άλλες τακτικές, προκειμένου να αυξηθεί η διαθέσιμη ποσότητα αίματος. Στο επίπεδο των χειρουργείων, αναπτύσσονται λιγότερο επεμβατικές τεχνικές, οι οποίες ελαχιστοποιούν τις απώλειες αίματος, ενώ ταυτόχρονα πραγματοποιείται ανακύκλωση του αίματος του ασθενούς. Επιπλέον, χορηγείται προεγχειρητικά ερυθροποιητίνη, η οποία διεγείρει την παραγωγή ερυθρών αιμοσφαιρίων.

Πηγή Εικόνας: frontiersin.org

Σε επόμενο στάδιο, προκειμένου να παρακαμφθεί ο παράγοντας αντιγονοσυμβατότητας του αίματος, πραγματοποιούνται έρευνες με σκοπό την παραγωγή δύο ενζύμων βακτηριακής προέλευσης τα οποία θα αποκόπτουν τα αντιγόνα Α και Β από την επιφάνεια των ερυθροκυττάρων και θα μετατρέπουν ουσιαστικά το αίμα σε ομάδα Ο, με αποτέλεσμα να μπορεί να χορηγείται σε όλους, ανεξάρτητα της ομάδας αίματος. Η προσέγγιση αυτή θα δώσει μεγάλο πλεονέκτημα στην αιμοδοσία και θα μειώσει τις απώλειες από τις τράπεζες αίματος. Τέλος, πραγματοποιούνται προσπάθειες για αύξηση του χρόνου αποθήκευσης, μειώνοντας έτσι την ανάγκη για φρέσκο αίμα.

Όλες οι παραπάνω προσπάθειες αποδεικνύονται ιδιαίτερα ελπιδοφόρες και θα καλύψουν τις ολοένα και αυξανόμενες ανάγκες σε αίμα. Η εφαρμογή τους σε κλινικό επίπεδο συνήθως απαιτεί ένα αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα κλινικών μελετών, έτσι ώστε να αποδειχθεί η ασφάλεια και η χρησιμότητά τους. Μέχρι τότε, βασικός στόχος μας θα πρέπει να είναι η ευαισθητοποίηση των πολιτών σχετικά με τα οφέλη της αιμοδοσίας και η εγγραφή νέων αιμοδοτών στο αντίστοιχο μητρώο. Οι περισσότεροι από εμάς μπορούμε να δώσουμε αίμα και κατ’ επέκταση να σώσουμε όχι μια, αλλά πολλές ζωές διαθέτοντας λίγα λεπτά από τον χρόνο μας, ανώδυνα και με μεγάλο θετικό αντίκτυπο στην κοινωνία.


ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
  • Lauralee Sherwood, Εισαγωγή στην Φυσιολογία του Ανθρώπου, 8η έκδοση, Ακαδημαϊκές εκδόσεις Ι. Μπάσδρα, Αλεξανδρούπολη, 2016
  • Η Ιστορία της Αιμοδοσίας, aimatocritis.gr. Διαθέσιμο εδώ
  • Rudrashish Haldar, Devendra Gupta, Shweta Chitranshi, Manish Kumar Singh, Sumit Sachan, 2019, Artificial Blood: A Futuristic Dimension of Modern Day Transfusion Sciences, Cardiovascular & Hematological Agents in Medicinal Chemistry, May; 17(1): 11–16. Διαθέσιμο εδώ

 

TA ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ

Αλέξανδρος Κομπής
Γεννήθηκε το 2002, κατάγεται από την Νεάπολη Λακωνίας και σπουδάζει στο τμήμα Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Στο αντικείμενο των σπουδών του, ο τομέας που του έχει κεντρίσει περισσότερο το ενδιαφέρον είναι ο τομέας της Έρευνας και της Γενετικής. Επιπλέον, ασχολείται με τον αθλητισμό και την μελέτη της Ιστορίας, ενώ ταυτόχρονα στα ενδιαφέροντά του περιλαμβάνονται η Φιλοσοφία και η Κλασσική Λογοτεχνία. Λόγω της καταγωγής του έχει έρθει σε μια ιδιαίτερη επαφή με την φύση και έχει εντρυφήσει σε ποικίλα περιβαλλοντικά θέματα.