Новые публикации
Учёные обнаружили ключевой сигнал для производства искусственной крови
Последняя редакция: 07.07.2025
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Учёные приблизились к созданию искусственной крови: открытие ключевого сигнала CXCL12 может сделать производство эритроцитов более эффективным.
Учёные уже несколько десятилетий работают над искусственным производством крови. Теперь исследователи из Университета Констанца и Университета королевы Марии в Лондоне сделали важный шаг вперёд благодаря новому открытию.
В Германии ежедневно требуется около 15 000 единиц крови, большая часть которых поступает из донорских источников. Исследования по разработке альтернативных методов получения крови, включая массовое искусственное производство, ведутся уже много лет, но всё ещё далеки от широкого применения. Основная проблема заключается в чрезвычайно сложных и не до конца изученных механизмах, с помощью которых организм естественным образом производит эту жизненно важную жидкость.
Идентификация ключевого сигнала для образования эритроцитов
Доктор Юлия Гутьяр, биолог из Института клеточной биологии и иммунологии Тургау при Университете Констанца, изучает механизмы кроветворения. Вместе с коллегами из Университета королевы Марии в Лондоне она выявила молекулярный сигнал — хемокин CXCL12, который запускает процесс изгнания ядра из предшественников красных кровяных телец. Это ключевой этап в развитии эритроцитов.
«На завершающей стадии превращения эритробласта в эритроцит происходит изгнание ядра. Этот процесс характерен только для млекопитающих и позволяет высвободить место для гемоглобина, участвующего в переносе кислорода», — объясняет Гутьяр.
Хотя процесс созревания стволовых клеток в эритроциты почти оптимизирован, до сих пор было неясно, какие именно факторы запускают изгнание ядра.
«Мы обнаружили, что хемокин CXCL12, который в основном присутствует в костном мозге, может инициировать этот процесс в сочетании с рядом других факторов. Добавляя CXCL12 к эритробластам в нужный момент, нам удалось искусственно вызвать изгнание ядра», — говорит Гутьяр.
Что это означает для производства искусственной крови?
Это открытие стало научным прорывом, который в будущем поможет значительно повысить эффективность искусственного производства крови. Однако дальнейшие исследования всё ещё необходимы.
С 2023 года Гутьяр возглавляет собственные исследовательские группы в Институте клеточной биологии и иммунологии Тургау и продолжает изучать роль CXCL12.
«Мы сейчас исследуем, как использовать CXCL12 для оптимизации искусственного производства человеческих эритроцитов», — поясняет Гутьяр.
Кроме практического применения в индустриальном производстве эритроцитов, результаты исследования дали новое понимание клеточных механизмов: в отличие от других клеток, которые при стимуляции CXCL12 мигрируют, в эритробластах этот сигнал транспортируется внутрь клетки, даже в её ядро. Там он ускоряет созревание клеток и способствует изгнанию ядра.
«Наше исследование впервые показало, что хемокиновые рецепторы действуют не только на поверхности клетки, но и внутри неё, открывая совершенно новые перспективы для клеточной биологии», — отметил профессор Антал Рот из Университета королевы Марии.
Оптимизация производства для широкого применения
Сегодня стволовые клетки остаются самым эффективным методом производства искусственной крови: изгнание ядра происходит примерно у 80% клеток. Но источники стволовых клеток ограничены (пуповинная кровь, донорский костный мозг), что делает массовое производство невозможным.
Недавно учёным удалось перепрограммировать разные типы клеток в стволовые и использовать их для генерации эритроцитов. Этот метод даёт почти неограниченный источник клеток, но занимает больше времени и имеет меньшую эффективность: изгнание ядра происходит только у 40% клеток.
«Наши новые данные о ключевой роли CXCL12 позволяют надеяться, что его применение значительно повысит эффективность производства эритроцитов из перепрограммированных клеток», — отмечает Гутьяр.
Если массовое производство станет возможным, появится широкий спектр применений: целенаправленное производство редких групп крови, устранение дефицита донорской крови, а также возможность воссоздания собственной крови пациента для специализированного лечения различных заболеваний.
Исследование опубликовано в журнале Science Signaling.