Sangre artificial

Sangre artificial 

Miren lo que encontre este avance puede salvar muchas vidas.

SANGRE ARTIFICIAL

 

El surgimiento de la investigación en sangre artificial no se debió a los mareos de los donantes, ni al pánico generalizado a las agujas. La historia se remonta hasta los años 80, cuando se descubrió que el VIH y la hepatitis C eran transmitidos por transfusiones sanguíneas. Aunque menos del 1% de los contagios de SIDA en el mundo se debían a transfusiones (junio de 1993), esta noticia hizo saltar las alarmas. Y la sociedad se volvió loca en busca de una alternativa. Y la encontró: sangre artificial.

La realidad actual suma problemas y secunda la necesidad de encontrar esa sangre artificial. Y es que aunque el mundo de las donaciones y transfusiones sanguíneas está completamente integrado en nuestro día a día, esta práctica presenta ciertos matices importantes que deben ser solventados. A saber:

• Aunque no lo parezca, los suministros con los que se cuenta son limitados. La Cruz Roja americana ha estimado que en el mundo se requiere una transfusión cada 2 segundos. Y esto, desgraciadamente, no lo cumplimos.
• Muchas veces existen problemas serios de compatibilidad, debidos a grupos sanguíneos extraños o poco frecuentes.
• La sangre, una vez ha sido extraída del cuerpo, dura poco: 42 días, aproximadamente. Sus componentes (células, plasma, proteínas) son perecederos, y tienen que conservarse en condiciones especiales.
• Como se ha mencionado, en algunos casos puede ser un vehículo de transmisión de enfermedades.

Ante esta situación, el potencial de la sangre artificial se hace muy destacable. Con ella se consigue solucionar todos los problemas planteados anteriormente (larga duración, creación del donante universal, completa esterilización…), además de una producción masiva, con la consecuente reducción de costes.

Pero no deben de ser todo ventajas, considerando que en los países desarrollados aún no se ha concedido su aprobación y aplicación real.

GLOBULOS ROJOS

El futuro de las transfusiones sanguíneas

Antes de esperanzarse, les contamos que la sangre artificial que están produciendo los científicos de la Universidad de Babeş-Bolyai, está en etapa de pruebas en ratones, con resultados bastante prometedores. Si bien no hay efectos secundarios en los roedores, aún no se sabe si ocurrirá lo mismo con los humanos; falta obtener los permisos para comenzar con la fase de experimentación con personas.
De demostrar ser confiable, la sangre artificial en base a hemeritrina resolvería los problemas de falta de sangre en operaciones o para personas que requieren transfusiones continúas. Asimismo, los médicos se asegurarían de contar con sangre totalmente sana, libre de infecciones que se traspasan por dicha vía como la hepatitis y el SIDA.

Tipos de sangre artificial más conocidos

ORIGEN BIOLÓGICO:

La sangre artificial de origen biológico consiste en la creación de glóbulos rojos a partir de células madre.

Todas las células de nuestro cuerpo poseen el mismo genoma, pero están diferenciadas y especializadas en diferentes funciones. Así, no es lo mismo una neurona que una célula del riñón, por ejemplo. Pero las células madre son especiales, ya que están indiferenciadas y tienen la capacidad de desarrollarse (potencialmente, y dependiendo de muchos factores) en cualquier tipo celular.

Polímero de nanofibras que permite una proliferación celular más rápida de lo habitual.

Por esa razón, los investigadores parten de ellas para inducir su diferenciación, dando lugar a glóbulos rojos del donante universal.

Las células madre se pueden obtener de varias fuentes. En sangre artificial, se han conseguido a partir del cordón umbilical (Arteriocyte; Cleveland, US) y de células madre pluripotenciales (Marc Turner, Universidad de Edimburgo, junto con el Servicio Nacional Escocés de Transfusión Sanguínea-SNBTS-). Estas últimas, son células madre que proceden de otras que previamente ya estaban diferenciadas y que los científicos consiguen des-diferenciar (como si volvieran al principio del proceso).

Partiendo de unas o de otras, se consiguen glóbulos rojos in vitro, que se disuelven en plasma y se transfunden al cuerpo, completamente libres de cualquier enfermedad.

ORIGEN QUÍMICO:

Aquí encontramos una mayor variedad. Tenemos los compuestos basados en hemoglobina, los perfluorocarbonos y los métodos sintéticos.

HBOCs (hemoglobin-based oxygen carriers)

La hemoglobina es una proteína que se encuentra en los glóbulos rojos y que permite el transporte de oxígeno en la sangre. Está formada por cuatro subunidades y contiene el grupo químico hemo, que es la parte de la molécula que se une al oxígeno a transportar.

Estructura molecular de la hemoglobina (a) y grupo hemo (b).

Se han desarrollado varios compuestos, y todos ellos parten de una hemoglobina disuelta en plasma, cuyo metabolismo es exactamente el mismo que el normal de nuestro cuerpo.

La hemoglobina, al estar disuelta, sufre una disociación de sus subunidades, lo que en condiciones normales supondría una pérdida de funcionalidad. Pero se ha conseguido evitar esto con diferentes compuestos químicos que permiten una mayor estabilidad de la molécula y hacen más efectiva la liberación del oxígeno en los tejidos. Este es el caso de Hemopure (su utilización está aprobada en Sudáfrica, de hecho) y de MP4.

Pero no todo es tan sencillo. Estas sustancias presentan problemas de toxicidad, porque reaccionan con peróxidos (desechos naturales del metabolismo, altamente peligrosos).

Por ello, también se ha experimentado con la creación de hemoglobina sintética por ingeniería genética (Chris Cooper, experto en hemoglobina en la Universidad de Essex, Reino Unido, y Olson, de la Universidad de Rice). Una molécula a la carta, con la secuencia de aminoácidos óptima y con una producción masiva por bacterias en biorreactores.

PERFLUOROCARBONOS (PFCs)

Los perfluorocarbonos, PFCs (derivados de hidrocarburos, CnF2n+2), son materiales biológicos químicamente inertes (es decir, que no reaccionan con otros compuestos) cuyo interés proviene de su capacidad de disolución de unas 50 veces más oxígeno que el plasma sanguíneo y de su precio relativamente barato.

Perfluorocarbonos.

Con ellos se puede conseguir una sangre mucho más oxigenada, pero hay que tener en cuenta que no son solubles en agua. Esto quiere decir que en su síntesis deben ser combinados con emulsionantes. Además, se requieren en grandes cantidades para obtener un beneficio real.

Pero, de nuevo, lo más importante es que presentan toxicidad. Son especialmente peligrosos en estado gaseoso, puesto que, aunque no afectan a la capa de ozono, tienen un elevado potencial de calentamiento atmosférico y una larga permanencia en la misma, por lo que contribuyen al efecto invernadero y con ello, a agravar los efectos del cambio climático.

CÉLULAS Y PLAQUETAS SINTÉTICAS

A partir de los problemas surgidos con la hemoglobina libre, se ha avanzado en la posibilidad de crear cápsulas para su almacenaje (mimetizando la forma y flexibilidad de un eritrocito), que son 100 veces más pequeñas que las células endógenas. Esto les permite acceder a zonas donde un glóbulo rojo normal no puede. Se han empleado polímeros biodegradables [1], como el ácido poli-lactático (PLA), en cuyo interior también se encuentran las enzimas catalasa y superóxido dismutasa, que eliminan los radicales tóxicos. Esta situación permite además duplicar su permanencia en el cuerpo.

En estos últimos años, se han desarrollado plaquetas sintéticas para mejorar los procesos de coagulación a nivel de daño interno. Erin Lavik y sus compañeros (Case Western Reserve University), han diseñado nanopartículas poliméricas que se unen directamente a las plaquetas ya existentes de nuestro propio cuerpo. Así se consigue formar una red de coagulación de una manera más rápida y eficaz. Por el momento se han visto resultados prometedores.