Podání krevní transfuze může znamenat rozdíl mezi životem a smrtí. Krev určená pro tyto účely se uchovává při určité teplotě a jen po omezenou dobu [1]. Nastává tedy problém, pokud se krvácející pacient nachází mimo nemocnici, krve je nedostatek, nebo byla nesprávně uchovávána. Krevní transfuze navíc nelze využít u pacientů, kteří nechtějí transfuzi přijmout (většinou z náboženských důvodů).

Hlavní překážky

Umělá krev se tedy nabízí jako skvělé řešení, tak proč ji ještě nemáme? Jako u všech léčivých látek, i zde je třeba zajistit, aby náhražka krve byla pro lidské tělo bezpečná. Imunitní systém ji nesmí rozpoznat jako nebezpečí, proti kterému je třeba bojovat, a sama krevní náhrada se nesmí plést do normální funkce krevního oběhu a ovlivňovat rozšiřování cév nebo hustotu krve, ani nesmí způsobovat náhlé sraženiny.

Po bezpečnosti je úplně nejdůležitější, aby umělá krev dokázala přenášet kyslík z plic do tkání stejně dobře, jako to umí naše přirozená krev [2]. Přirozenou krev je možné skladovat pouze 42 dní, proto je důležité, aby se krevní náhrada nemusela uchovávat v chladu a vydržela v zásobě mnohem déle.

Každá cizí buňka je pro náš imunitní systém vetřelec, který musí být zničen. A právě tohle je ta největší překážka, co se týče náhrad červených krvinek (erytrocyty) a krevních destiček (trombocyty). Navíc výroba celých buněk je mnohem složitější než výroba krevní náhrady. Je třeba zachovat všechny vlastnosti, které přirozené buňky mají, včetně typického promáčklého tvaru červených krvinek (jako bonpari) [3]. Je proto důležité vytvořit takový výrobní postup, který nejen zachová buněčné vlastnosti, ale dokáže vyprodukovat buňky ve velkém množství a ve stále stejné kvalitě [4].

Náhražky krve

Umělé náhrady krve lze rozdělit do dvou skupin. Tou první jsou látky založené na uhlíku a jeho sloučeninách, zejména s fluorem [5]. Dodávány jsou v roztoku, ve kterém tvoří malé kapičky přenášející kyslík jako houba. Uvnitř kapiček to vypadá stejně jako uvnitř houbičky na nádobí, někde jsou molekuly pevně spojené a někde tvoří dutinky. A právě do těchto dutinek se váže kyslík [5].

Tato náhrada je krve je ve vodě nerozpustná, proto tvoří ty zmíněné kapičky. Lze si to představit jako olej, který ve vodě tvoří olejové skvrny. Velmi záleží na tom, jak dobře se tyto sloučeniny promíchají s tekutinou. Nepromíchají-li se dostatečně, vytvoří se kuličky tak velké, že mohou ucpat cévy [6].

Právě složitá příprava této náhrady může za to, že se vědci zaměřují hlavně na druhou skupinu náhražek krve, založenou na přirozené molekule vázající kyslík, hemoglobinu. Stejně jako v naší krvi je hemoglobin navázán na červených krvinkách, tak i v případě náhražky krve je třeba ho někam navázat. Buď se naváže s několika dalšími hemoglobiny do složitějších skupin (komplexů), nebo se do těla dodává v nějakém „obalu“ [7].

Nejúspěšnější náhradou na bázi hemoglobinu je zatím Hemopure [8]. Jedná se o čtyři hemoglobiny získané z kravských červených krvinek, které jsou spojené dohromady do složitějšího celku [8]. Oficiální povolení k použití získal tento přípravek zatím jen v Jihoafrické republice a Rusku [3] a mimořádně se využívá tam, kde nelze podat klasickou transfuzi. Například ve Zdravotním centru Pittsburské univerzity ho podávají Svědkům Jehovovým [2]. Studie ale ukazují, že pacienti, kterým byl podán Hemopure místo klasické transfuze, mají o 30 % větší pravděpodobnost infarktu [9].

Velmi slibná je nově vznikající náhrada, která nese název ErythroMer [10]. Jedná se o takovou umělou červenou krvinku. Obal je tvořen tukovou (lipidovou) vrstvou, která chrání hemoglobin, který se nachází uvnitř. Dodávat by se měl v podobě prášku, který se pak smíchá s vodou a vydržet by měl v zásobě až 2 roky. Zatím se ale testuje jen na zvířatech. Pro klinické testy bude potřeba najít správné dávkování a množství mrazem sušené plazmy a umělých krevních destiček, které se mají do této směsi přidat [2].

K obalení hemoglobinu se dají využít i membrány červených krvinek. Tyto membrány se získávají nejčastěji z lidských či kravských červených krvinek, a to tak, že se buňky zbaví jejich obsahu, až zůstane jen membrána. Prostě se jakoby vycucnou. Zde je výhoda delšího oběhu této náhrady v krevním systému a zachování typického promáčklého tvaru těchto umělých buněk [3].

Umělé červené krvinky a krevní destičky

Abychom obešli možnost útoku imunitního systému na umělé buňky, využívají se pro výrobu červených krvinek a krevních destiček buňky lidské [3, 4]. Buňky od pacienta nebo dárce, nejčastěji kožní buňky, se nechají růst v takových podmínkách, které je donutí, aby se z nich staly buňky kmenové. To jsou takové buňky, které umí dorůst do jakékoliv buňky našeho těla [11]. Je to vlastně, jako kdybychom přetočili pásku kazeťáku života buňky na začátek. Takto přetočenou pásku lze různě měnit, takže nový život můžeme přehrát úplně jinak, až nám z toho vznikne jiná píseň – jiná buňka. Takto vytvořené buňky se různě stimulují, aby „dorostly“ až do červených krvinek či buněk, které vyrábějí krevní destičky [3, 12].

Než se začaly používat tyto speciální buňky, používaly se krvetvorné kmenové buňky či embryonální kmenové buňky [3, 4]. I tyto buňky umíme donutit k tomu, aby dorostly do červených krvinek či buněk vyrábějících krevní destičky. Krvetvorné kmenové buňky jsou dostupné jen z kostní dřeně nebo z pupečníkové krve, velmi málo pak z krve, kterou lze odebrat ze žíly. Navíc u pacientů, kteří mají nějaký krvetvorný/krevní problém, je obtížné tyto buňky dostat.

Buňky od dárce pak mohou vyvolat imunitní reakci, protože jsou tělem pacienta rozpoznány jako cizí. Pro zisk embryonálních kmenových buněk je třeba vytvořit embryo – tedy oplodnit darované vajíčko darovanou spermií a nechat ho dorůst do určitého stádia. Z etických důvodů se od tohoto postupu odstoupilo, hlavně kvůli názoru jak vědců, tak veřejnosti, že dochází k ničení zárodku lidského života. [4].

Pro Zeptej se vědce odpovídala Eliška