Penerbitan baru
Para saintis Temui Isyarat Utama untuk Pengeluaran Darah Tiruan
Ulasan terakhir: 15.07.2025
Semua kandungan iLive disemak secara perubatan atau fakta diperiksa untuk memastikan ketepatan faktual sebanyak mungkin.
Kami mempunyai garis panduan sumber yang ketat dan hanya memautkan ke tapak media yang bereputasi, institusi penyelidikan akademik dan, apabila mungkin, dikaji semula kajian secara medis. Perhatikan bahawa nombor dalam kurungan ([1], [2], dan lain-lain) boleh diklik pautan ke kajian ini.
Jika anda merasakan bahawa mana-mana kandungan kami tidak tepat, ketinggalan zaman, atau tidak dipersoalkan, sila pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Para saintis selangkah lebih dekat untuk mencipta darah tiruan: penemuan isyarat utama, CXCL12, boleh menjadikan pengeluaran sel darah merah lebih cekap.
Para saintis telah berusaha menghasilkan darah secara buatan selama beberapa dekad. Kini, penyelidik dari Universiti Konstanz dan Queen Mary University of London telah mengambil langkah besar ke hadapan dengan penemuan baharu.
Di Jerman, kira-kira 15,000 unit darah diperlukan setiap hari, kebanyakannya datang daripada sumber penderma. Penyelidikan ke dalam kaedah alternatif untuk mendapatkan darah, termasuk pengeluaran besar-besaran buatan, telah dijalankan selama bertahun-tahun, tetapi masih jauh dari penggunaan yang meluas. Masalah utama terletak pada mekanisme yang sangat kompleks dan kurang difahami di mana badan secara semula jadi menghasilkan cecair penting ini.
Pengenalpastian isyarat utama untuk pembentukan sel darah merah
Dr Julia Gutjahr, ahli biologi di Institut Biologi Sel dan Imunologi Thurgau di Universiti Konstanz, mengkaji mekanisme hematopoiesis. Bersama-sama dengan rakan sekerja dari Queen Mary University of London, dia telah mengenal pasti isyarat molekul - kemokin CXCL12 - yang mencetuskan proses pengusiran nukleus daripada prekursor sel darah merah. Ini adalah langkah penting dalam pembangunan sel darah merah.
"Peringkat akhir transformasi erythroblast menjadi sel darah merah ialah pengusiran nukleus. Proses ini unik kepada mamalia dan memberi ruang kepada hemoglobin, yang terlibat dalam pengangkutan oksigen," jelas Gutjahr.
Walaupun proses pematangan sel stem menjadi sel darah merah hampir dioptimumkan, masih tidak jelas sehingga kini faktor mana yang mencetuskan pengusiran nukleus.
"Kami mendapati bahawa chemokine CXCL12, yang terutamanya terdapat dalam sumsum tulang, boleh memulakan proses ini dalam kombinasi dengan beberapa faktor lain. Dengan menambahkan CXCL12 kepada erythroblast pada masa yang tepat, kami dapat mendorong pengusiran nuklear secara buatan," kata Gutjahr.
Apakah maksud ini untuk pengeluaran darah tiruan?
Penemuan ini merupakan satu kejayaan saintifik yang boleh meningkatkan kecekapan pengeluaran darah tiruan dengan ketara pada masa hadapan. Walau bagaimanapun, kajian lanjut masih diperlukan.
Sejak 2023, Gutjahr telah mengetuai kumpulan penyelidikannya sendiri di Institut Biologi Sel dan Imunologi Thurgau dan terus mengkaji peranan CXCL12.
"Kami kini sedang menyiasat cara menggunakan CXCL12 untuk mengoptimumkan pengeluaran tiruan sel darah merah manusia," jelas Gutjahr.
Sebagai tambahan kepada aplikasi praktikal dalam pengeluaran sel darah merah industri, hasil kajian memberikan pandangan baharu tentang mekanisme selular: tidak seperti sel lain, yang berhijrah apabila dirangsang oleh CXCL12, dalam erythroblast isyarat ini diangkut ke dalam sel, malah ke dalam nukleusnya. Di sana, ia mempercepatkan kematangan sel dan menggalakkan pengusiran nukleus.
"Kajian kami menunjukkan buat kali pertama bahawa reseptor kemokin bertindak bukan sahaja pada permukaan sel tetapi juga di dalamnya, membuka perspektif baru sepenuhnya untuk biologi sel, " kata Profesor Antal Roth dari Queen Mary University.
Mengoptimumkan pengeluaran untuk aplikasi yang luas
Hari ini, sel stem kekal sebagai kaedah paling berkesan untuk menghasilkan darah tiruan: pengusiran nukleus berlaku dalam kira-kira 80% sel. Tetapi sumber sel stem adalah terhad (darah tali pusat, sumsum tulang penderma), yang menjadikan pengeluaran besar-besaran mustahil.
Para saintis baru-baru ini berjaya memprogram semula pelbagai jenis sel ke dalam sel stem dan menggunakannya untuk menjana sel darah merah. Kaedah ini menyediakan sumber sel yang hampir tidak terhad, tetapi ia mengambil masa yang lebih lama dan kurang berkesan: hanya 40% sel mengeluarkan nukleusnya.
"Penemuan baharu kami mengenai peranan utama CXCL12 memberi kami harapan bahawa penggunaannya akan meningkatkan kecekapan pengeluaran sel darah merah dengan ketara daripada sel yang diprogramkan semula," kata Gutjahr.
Jika pengeluaran besar-besaran menjadi mungkin, pelbagai aplikasi akan muncul: pengeluaran sasaran jenis darah yang jarang berlaku, penghapusan kekurangan darah penderma, dan kemungkinan mencipta semula darah pesakit sendiri untuk rawatan khusus pelbagai penyakit.
Kajian itu diterbitkan dalam jurnal Science Signaling.