הגביע הקדוש של רפואת הטראומה: דם מלאכותי סינתטי

באוניברסיטת פן סטייט האמריקאית החלו במחקר לפיתוח הדור הבא של דם סינתטי. המחקר נתמך במענק של המכונים הלאומיים לבריאות בארה"ב, בסך 2.7 מיליון דולר.

איבוד דם הוא גורם המוות המוביל בקרב נפגעי טראומה בגילאי שנה עד 46, בעיקר בשל חוסר נגישות מהירה למקורות דם בטוחים. פתרון אפשרי לבעיה זו הוא דם סינתטי מיובש בהקפאה.

בהודעה לעיתונות של אוניברסיטת פן סטייט בראשית השבוע נכתב כי צוות החוקרים מפתח פרוטוטיפ דם חלופי בשם Nano-RBC, המבוסס על ננו-חלקיקים גמישים. חלקיקים אלה דומים בצורתם לתאי דם אדומים ומכילים ריכוז גבוה של המוגלובין.

"קיים צורך בנשא חמצן מלאכותי שיחליף דם מאוחסן במצבים שבהם דם שמור אינו זמין או אינו רצוי", אומר מוביל המחקר פרופ' דיפנג'אן פאן, פרופ' למדעי החומר והנדסה גרעינית העוסק בננו-רפואה. לדבריו, חולים עם מצבים רפואיים מורכבים עלולים לפתח תגובות לא רצויות לדם מסוג מסוים, כולל תגובות אלרגיות או דחייה. במקרים מסוימים, עירוי דם עלול לגרום לתגובות חיסוניות בלתי רצויות וכן למחלות המועברות בדם. בנוסף, עלול להיווצר מחסור בזמן מלחמה או אסונות כאשר אספקת הדם מוגבלת, ולכן ייתכן שיש צורך לתעדף את השימוש בדם האמיתי למטופלים מסוימים בלבד.

"דם מלאכותי מתואר כגביע הקדוש של רפואת הטראומה. חוקרים נאבקים לפתח אותו במשך 150 שנה, עם כשלונות רבים לאורך הדרך", מציין פרופ' פאן. נסיונות עבר כללו חומרים שלא יכלו לשחרר חמצן ברקמות פגועות או שהעמיסו על הגוף כמויות גדולות מדי של המוגלובין, אשר עלול להעלות את רמות הברזל לרמות רעילות כאשר אינו מנוהל כראוי.

פאן וצוותו פיתחו בעבר את ErythroMer, מוצר דם מלאכותי המחקה את התכונות הפיזיולוגיות של תאי דם אדומים ואת יכולתם לקשור ולשחרר חמצן. עבודה זו, שנערכה במשך עשור ונמצאת כעת בשלבים מתקדמים של מחקרים בבעלי חיים, מומנה ביותר מ-14 מיליון דולר במענקים מה-NIH, ממשרד ההגנה האמריקאי וסוכנויות אחרות.

"בעוד ש-Erythromer חיקה את התכונות הפונקציונליות והפיזיולוגיות של תאי הדם האדומים, הפרויקט הנוכחי שלנו לוקח את המחקר הזה קדימה לרמה הבאה על ידי חיקוי המאפיינים המורפולוגיים של תאי דם אדומים – הצורה הפיזית שלהם ואיך הם נעים", מסביר פרופ' פאן. הגירסה המתקדמת של תחליף הדם תשמר את צורת הדיסקית הדו-קעורה עם המרכז השטוח והדק של תאי דם אדומים ביולוגיים, אך תהיה בגודל של עשירית מהם.

יתרון מיוחד שהחוקרים מתכננים לשמר מ-ErythoMer עבור Nano-RBC הוא שהחלקיקים יכולים להיות מיובשים בהקפאה ומאוחסנים בטמפרטורת החדר. "ניתן להשרות את המוצר במי מלח לפני מתן לחולים", מסביר פאן ומציין שהצוות הוכיח את היתכנות הגישה עם ErythroMer. המטרה הסופית היא לפתח נשאי  חמצן מיובשים בטוחים המיועדים לשימוש כאשר יש מחסור בתאי דם אדומים", סיכם פאן.