当人们想到创新和技术时,首先想到的往往是日本。最近,日本可能即将发明人造血液。去年,奈良医科大学宣布将开始临床研究一种可以储存并在紧急情况下用于输血的人造红细胞。
目前,日本正在开发这些人造血细胞,并计划在2030年前将其投入实际使用。这将是世界首例。
为什么会出现这种情况?
日本面临着人口减少的问题,老年人口多于年轻人。2024年,日本65岁及以上的人口达到创纪录的3625万人,占总人口的29.3%。这意味着老年人口比例远高于年轻人口。
这导致了血源供应不足,因为老年人不能献血。根据红十字会的规定,65岁以下的人可以献血。虽然没有年龄上限,但献血者必须身体健康并符合其他资格标准。
1987年发表在《美国医学会杂志》上的一篇题为《老年人献血:临床和政策考虑》的研究指出,66岁及以上的个体献血更为可行。2019年发表在《生物医学卓越安全输血协作组》的一项比较研究也指出,尽管没有排除老年献血者,但限制主要是基于他们的安全性。
另一个进行这项临床研究的原因是,从已捐赠的血液中提取的白细胞只能在低温下储存不到一个月。然而,人造细胞可以在室温下储存两年。由于这些人造细胞可以从任何血型的血液中制备,因此无需确认患者的血型,甚至可以在救护车运输过程中使用,研究人员确认。
该大学还表示,如果确认400毫升输注没有副作用,试验将转向评估治疗的有效性和安全性。
谁在领导这项研究?
奈良医科大学的酒井宏美教授领导的团队正在进行这项研究。该方法涉及从过期的捐赠血液中提取血红蛋白(红细胞中的氧气携带分子),然后将其包裹在一个保护壳中,以创建稳定、无病毒的人造红细胞。
它与捐赠血液有何不同?
主要区别在于不存在血型,从而消除了兼容性测试的需要。这使得它在紧急情况下变得非常宝贵。
中央大学的小松辉幸教授也在进行一项关于人造氧载体的研究。该研究使用白蛋白包裹的血红蛋白来稳定血压并治疗出血和中风等疾病。到目前为止,动物实验已经显示出有希望的结果。
实验室培养的血液是如何制造的?
这一过程通常从干细胞开始。这些特殊细胞可以发展成体内的各种细胞类型,包括红细胞、血小板甚至皮肤细胞。
科学家们使用一种称为造血干细胞的特定类型细胞,这种细胞可以产生所有类型的血细胞,包括白细胞、红细胞和血小板。然后将这些干细胞放在实验室环境中,使其转化为血细胞。
剑桥大学输血医学教授塞德里克·盖瓦特解释说,科学家们随后能够“基因编辑”这些干细胞,以提高血液产量并去除血型标记,正如《半岛电视台》报道的那样。
其他国家是否尝试过制造人造血液?
美国军方已投资4600万美元开发ErythroMer,这是一种设计为普遍兼容且无需冷藏即可稳定的合成血液替代品。该产品仍在研究中。
2022年,英国的一项临床试验也取得了突破,将实验室培养的红细胞输注给人体志愿者,以评估其安全性和持久性,如《半岛电视台》报道。
2013年,美国国防高级研究计划局(DARPA)估计,生产一单位实验室培养的血液成本超过9万美元。由于生产技术的改进,现在每单位的成本已降至5000美元以下。相比之下,2019年美国医院购买一单位捐赠的红细胞平均只需支付215美元。
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