Umělé červené krvinky překonávají schopnosti přírody

Jsou flexibilní a přenášejí kyslík na dlouhé vzdálenosti. Nejenže nově vyvinuté umělé červené krvinky dosahují standardů přírodních, ale v mnoha vlastnostech je dokonce překonávají. Seznamte se s převratným výzkumem, jehož výsledky byly publikovány v časopise ACS Nano!

Červené krvinky (tzv. erytrocyty) jsou specifické buňky, které přijímají kyslík uvolněný z plicních sklípků a skrze krevní řečiště jej dodávají všem tělním tkáním. Na první pohled připomínají disk a obsahují miliony molekul proteinu zvaného hemoglobin. Ten ve své struktuře váže železo, které pojí molekuly kyslíku. Díky vysoké flexibilitě jsou krvinky schopny se protlačit skrze tenké kapiláry a opět "narovnat" do původního tvaru. Důvod, proč se vědci k vývoji syntetické červené krvinky mimo její důležitost odhodlali, je i relativní jednoduchost - erytrocyt totiž postrádá buněčné jádro.

Doposud všechny napodobeniny lidských erytrocytů splňovaly pouze jednu nebo velmi omezené množství charakteristik skutečných buněk. Ty se spoléhaly zejména na využití komponent získaných ze zvířat, díky čemuž většinou nedocházelo k imunitní odpovědi. Vytvořit však věrnou kopii, která by zahrnovala všechny se doposud nikomu nepodařilo. Wei Zhu a C. Jeffrey Brinker však spolu se svým týmem přišli se syntetickou variantou, která nejenže splňuje uvedené vlastnosti, ale disponuje řadou dalších. Umělý erytrocyt dokáže navíc transportovat protinádorová léčiva, být naváděn pomocí magnetického pole, nebo rozpoznávat nebezpečné toxiny.

Pro vytvoření umělé krvinky byly použita kombinace skutečného buněčného materiálu a oxidu křemičitého, kterým byla membrána potažena. Vrstva oxidu byla následně potažena specificky nabitými polymery. Bezpečnost takto vytvořených buněk byla ověřena na myších, u kterých po měsíci nebyly zaznamenány žádné nepříznivé účinky. Je však jasné, že umělé erytrocyty čeká ke klinickému nasazení ještě dlouhá cesta skrze mnoho testů.

Originální publikace: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b08714

Zdroj: Science Alert, ScienceDaily, zdroj titulní fotografie: Polina Tankilevitch