Sang artificial a lluny del desitjat
2010/11/01 Aulestiarte Lete, Izaro - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Preuat i vital. Aquesta és la sang. El nostre cos és imprescindible per al seu correcte funcionament. Vehicle eficaç d'oxigen, aliments i residus. També compleix onze funcions: protegeix el cos de les infeccions i és responsable de la regulació de la temperatura.
Res més adonar-se de tot això, va començar d'alguna manera la carrera per trobar un substitut de la sang. L'objectiu és mantenir neta tota la sang que es desitgi per a les transfusions.
Donacions de sang
De moment, el subministrament de sang i els seus components està en mans de prestadors voluntaris. Gràcies a ells s'han salvat sens dubte moltes vides. No obstant això, el nombre de donants disminueix dia a dia i la demanda augmenta.
Tal com han assenyalat els metges dels serveis d'Hematologia de l'Hospital Donostia, Montserrat Lozano i Nerea Caminos, "l'estat actual de les donacions es caracteritza pel continu creixement de la demanda, el descens dels lliuraments i el continu augment del cost de les mesures exigides per a garantir la seguretat en les transfusions --en la mesura en què és necessari utilitzar tecnologies cada vegada més sofisticades- per a potencials agents patògens".
Quant a la seguretat, s'han avançat molt i els metges estan cada vegada més controlant els aspectes de compatibilitat entre els diferents grups sanguinis, la coagulació i la contaminació bacteriana. Però sempre hi ha un perill de contagi o de reacció després de la transfusió.
Altres desavantatges són les transfusions homòlogues (quan la sang que s'ingereix és donada per una altra persona). Per exemple, a vegades hi ha dificultats per a aconseguir la sang donada, aquesta sang s'espatlla ràpidament i, encara que s'aconsegueix gràcies als donants, la sang és cara. Tenint en compte el valor de la borsa de sang i les anàlisis que es realitzen per a assegurar que aquesta sang és segura, el preu d'una unitat de sang és superior a 100 euros.
Per això, Lozano ha clar de trobar un substitut de la sang seria "de gran interès estratègic". "La sang artificial seria capaç de respondre a les necessitats de transfusions d'emergència, així com de fer front a situacions en les quals es requereixen transfusions especials, com per exemple grups estranys".
L'ideal substitutiu de la sang hauria de complir certes característiques. I després el repte no és lent. Més enllà d'aconseguir la quantitat necessària per a satisfer la demanda, entre altres coses, és necessari crear sang totalment segura. I a més, es vol una sang més econòmica, més llarga i que serveixi per a tots els receptors. De fet, el subministrament d'una sang universal suposaria menys proves, agilitant els processos d'emergència.
Avui per desgràcia no hi ha substituts que compleixin totes aquestes característiques, a pesar que en els últims 20 anys s'ha invertit un bilió de lliures en el sector, sent una de les principals inversions la de l'exèrcit estatunidenc. No obstant això, encara no s'ha aprovat la substitució artificial de la sang per al seu ús comercial. Malgrat els assoliments obtinguts, diversos estudis han suggerit que els receptors dels substituts de la sang tenen un major risc de sofrir un infart.
Es pot dir que les aspiracions actuals dels científics són més senzilles. Atès que la sang i el seu funcionament no poden ser imitats íntegrament, la seva principal funció és el transport d'oxigen, la cerca d'alternatives que complissin. A més de la funció dels glòbuls vermells, per exemple, s'ha tractat de substituir la de les plaquetes (mitjançant residus de plaquetes liofilitzats o partícules adhesives).
Portadors d'oxigen
Amb els portadors d'oxigen s'han obert dues grans línies de recerca: els substituts basats en el perfluorocarbonos i els derivats de l'hemoglobina.
El perfluorocarbonos (PFC) és el nom genèric dels compostos formats per àtoms de fluor i carboni. S'utilitza en la denominada respiració líquida, a causa de la tensió superficial adequada per a mantenir l'estructura pulmonar i al fet que el fluor és molt apropiat per a transportar oxigen i diòxid de carboni i intercanviar-ho amb la sang. Les xeringues d'una màquina envien el perfluorocarbono amb oxigen fins a l'últim alvèol pulmonar. Allí es desprèn oxigen en la sang i es recull el diòxid de carboni de la sang, com si es tractés d'una respiració normal. A continuació, la màquina extreu la major part del perfluorocarbono i repeteix el procés. La pròpia màquina lleva el diòxid de carboni al líquid extret i l'afegeix.
Pel fet que els pulmons estan plens de líquid, s'eviten els problemes de pressió de la respiració artificial convencional, els pulmons sofreixen menys estrès i respiren més fàcilment. Generalment són sintètics i no presenten risc d'infecció i poden ser produïts en grans quantitats. Produeixen efectes secundaris (febre, toxicitat pulmonar...).
D'altra banda, la cerca d'hemoglobines sintètiques (Hb) que puguin transportar més oxigen es porta fent des de fa temps en el laboratori, però els resultats no es poden aconseguir.
Hb és el portador natural d'oxigen del cos, principal component dels glòbuls vermells. És un pigment vermell que dóna color a la sang.
Però fora dels glòbuls vermells, l'hemoglobina és un problema: no transporta tan bé l'oxigen, en barrejar-se en el flux sanguini es dissol amb certa facilitat i els seus components danyen els ronyons, fins i tot el cor. Per això, els investigadors busquen estabilitzar l'hemoglobina per a evitar la toxicitat i recorren a la transformació química. S'està treballant amb estratègies com l'hemoglobina encapsulada (envoltada de liposomes), la Hb humana recombinada, l'obtinguda d'animals transgènics, etc.
El producte més reeixit fins avui és l'Hemopure (produït per Biopure als EUA), que va ser aprovat en 2001, però només a Sud-àfrica. La majoria dels altres estan exclosos o en fase experimental. "S'han realitzat esforços importants per a aconseguir alternatives sintètiques a l'hemoglobina, però encara no han superat amb èxit les sessions clíniques. Els resultats no són molt esperançadors", explica Camins.
Cèl·lules mare
Com a alternativa s'ha hagut de recórrer també per altres vies: "mitjançant cèl·lules mare hematopoètiques madures o cèl·lules mare embrionàries es pretén obtenir cèl·lules vermelles. De moment no tenen maduresa tècnica suficient per a definir-se com a alternativa funcional, però poden tenir un gran camí".
Els estudis per a convertir cèl·lules mare en cèl·lules de la sang continuen en marxa fa 10 anys. Als EUA, per exemple, en la Universitat Wisconsin-Madison es va iniciar un projecte d'aquest tipus en 2001. Les cèl·lules mare dels embrions es van col·locar juntament amb la medul·la òssia i els factors de creixement, aconseguint convertir les cèl·lules mare en cèl·lules sanguínies. En primer lloc, les cèl·lules mare van donar cèl·lules hematopoètiques, precursores de les cèl·lules de la sang i de la medul·la òssia. I aquestes cèl·lules hematopoètiques van ser substituïdes per glòbuls vermells, glòbuls blancs i plaquetes.
El DARPA, l'agència del Pentágono per a la recerca de projectes avançats de defensa, també està en aquests moments en això. Diu que les cèl·lules mare d'un cordó umbilical són capaços d'aconseguir 20 unitats de sang (8-10 litres). Ha enviat ja al FDA (Administració d'Aliments i Medicaments dels EUA) les primeres mostres de sang obtingudes. El projecte haurà de ser aprovat per aquest per al seu avanç.
Tampoc ha faltat en aquests anys la crítica dels oponents als estudis amb embrions, i caldrà veure en què queden en el futur tots aquests assajos. De moment, sembla que les expectatives estan en aquest camí.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
