Současná medicína čelí nepříjemné situaci – poptávka po krvi roste, zatímco počet dárců klesá. Nejvíce to pociťují státy jako Japonsko, kde stárnoucí populace znamená menší zásoby krve pro neodkladné zákroky. Proto vědci usilovně vyvíjejí umělou krev – látku schopnou nahradit přirozenou krev v dodávce kyslíku, bez nutnosti určování krevní skupiny a skladování v chladu.
Tým vedený profesorem Hiromi Sakaiem z Lékařské univerzity v Naře přišel s řešením, jehož jádrem jsou hemoglobinové přenašeče kyslíku, tedy umělé červené krvinky vytvořené z hemoglobinu extrahovaného z prošlé darované krve.
Vývoj se ubírá několika cestami
Hemoglobin je zapouzdřen do lipidových vezikul, čímž vznikají stabilní, sterilní a univerzálně použitelné částice – bez krevní skupiny, bez rizika přenosu infekcí a s možností skladování při pokojové teplotě až dva roky. Pro srovnání: běžná darovaná krev vydrží v chladu sotva měsíc. Výhodou této technologie je nejen univerzálnost, ale i udržitelnost – využívá krev, která by jinak skončila jako biologický odpad. Zajímavostí umělé krve je její fialová barva, což je důsledek chemického zpracování hemoglobinu.
Vedle toho existují i další cesty: například vědci z Chuo University zkoušejí hemoglobin obalený albuminem, hlavní bílkovinou krevní plazmy. Albumin se v tomto případě používá pro stabilizaci hemoglobinu a snížení imunogenicity, tedy reakce imunitního systému organismu.
Jiný tým experimentuje se syntetickými perfluorokarbony – to jsou chemicky inertní látky, které neobsahují žádné biologické složky, což výrazně snižuje riziko přenosu infekcí. Ty sice kyslík chemicky nevážou, ale fyzikálně rozpouští. Tyto látky jsou jednodušší a skladovatelnější, ale potřebují pro správnou funkci vysoký podíl kyslíku ve vzduchu, což omezuje jejich praktické použití. Některé produkty na bázi syntetických perfluorokarbonů (např. Fluosol-DA) však musely být staženy z trhu kvůli omezené účinnosti a vedlejším účinkům.
Zcela unikátní jsou pak laboratorně pěstované červené krvinky, které slibují ideální kompatibilitu, avšak stále narážejí na problémy s výrobou a náklady. V praxi se zatím testují jen malé objemy (cca 10 ml) a hlavním cílem je výroba vzácných krevních skupin, nikoli masová náhrada.
V Japonsku probíhá klinická studie
V Japonsku začínají klinické studie podáváním 100 až 400 mililitrů umělé krve zdravým dobrovolníkům, přičemž hlavním cílem je ověřit bezpečnost a účinnost. Pokud se neprojeví závažné vedlejší účinky, čeká produkt širší testování.
Jestliže vše půjde podle plánu, pak se nasazení do běžného provozu očekává kolem roku 2030. Už v roce 2022 proběhla první malá studie na 12 dobrovolnících s nižšími dávkami, která potvrdila bezpečnost a přenos kyslíku, přičemž vedlejší účinky byly jen mírné a přechodné.
Umělá krev nemá být jen náhradou za tu darovanou. Otevírá dveře k rychlejším zásahům v terénu, například při nehodách, ve válce nebo v odlehlých regionech, kde je problematická logistika. Lékaři by nemuseli ztrácet čas určováním krevní skupiny, což v kritických situacích může znamenat rozdíl mezi životem a smrtí. Navíc odpadá riziko přenosu infekcí a snižuje se závislost na ochotě dárců.
Závod o první umělou krev
Vývoj umělé krve ale rozhodně není jednoduchý. Historie zná mnoho slepých uliček – od toxických vedlejších účinků po krátkou životnost v těle. Současné produkty primárně řeší transport kyslíku, nikoli všechny funkce krve (například imunitní obranu nebo srážení).
Umělá krev tedy zatím slouží jen jako dočasná podpora, například u akutních krvácení. Proto se počítá s jejím využitím především jako „překlenovací terapie“ v neodkladných případech. Otázkou je cena a škálovatelnost výroby, což bude rozhodovat o dostupnosti mimo vyspělé země.
Globální scéna je bohatá na projekty soutěžící o první místo – kromě Japonska investují do umělé krve USA, Velká Británie i další země. Zatímco laboratorně pěstované krevní buňky jsou vzdálenější budoucností, moderní produkty založené na hemoglobinových přenašečích kyslíku představují reálnou terapii. Tato alternativa by mohla významně snížit tlak na krevní banky a přinést do transfuzní medicíny v jednu z největších revolucí.