Un estimado colega, ingeniero biomédico, nos comparte hoy el presente artículo escrito por Chris Packham, publicado el 30 de agosto de 2024 en el boletín digital de Medical Xpress y traducido por nosotros para este espacio. Veamos de que se trata…

Un estudio realizado por un grupo de investigación internacional informa sobre un sorprendente método de modificación de la sangre que no solo protege los glóbulos rojos para el crioalmacenamiento de órganos para trasplantes basado en perfusión, sino que también podría hacer que los tipos de sangre sean compatibles entre sí y, con el tiempo, permitir transfusiones de sangre entre especies. El avance se informa en losProceedings of the National Academy of Sciences y, si se confirman las afirmaciones del estudio, este desarrollo podría tener un impacto rotundo en la clínica.

En enero de 2024, la Cruz Roja estadounidense declaró una escasez de sangre de emergencia y reportó el número más bajo de donaciones de sangre en 20 años. Al estimar una caída del 40% en los donantes durante dos décadas, la Cruz Roja señaló varios factores contribuyentes, incluido el COVID-19, que inhibió las campañas de donación de sangre en el lugar de trabajo, así como cambios en los protocolos de transfusión hospitalaria. La creciente necesidad de ampliar el suministro de sangre está impulsando ahora enfoques tecnológicos, incluidos avances en la conservación y el almacenamiento de sangre.

Los investigadores del nuevo estudio informan sobre un método para la silicificación de sangre biocompatible, al que denominan sílice amorfa de aumento de protección de glóbulos rojos en nanoescala (shielding-augmenting RBC-in-nanoscale amorphous silica), o SARNAS por sus siglas en inglés. La técnica es una ingeniería de superficie y aumento de la estructura de los glóbulos rojos que esencialmente los dota de exoesqueletos basados ​​en sílice a nanoescala. Realizaron una serie de estudios in vivo y informaron de una excelente biocompatibilidad, así como de una crioprotección del 100% en entornos de almacenamiento.

Pero lo mejor es que SARNAS protege los antígenos de superficie de los glóbulos rojos (las proteínas, los glicolípidos y los carbohidratos que distinguen los tipos de sangre). Esto significa que los glóbulos rojos de Si escapan a la detección inmunológica y podrían servir como sangre universal que podría transfundirse entre personas con diferentes tipos de sangre, e incluso entre especies. Los autores escriben: "El método presentado ofrece un enfoque sencillo, eficiente y rentable para desarrollar sangre universal".

Los autores buscaron abordar una aplicación médica específica: la perfusión de órganos de donantes para su criopreservación antes de una cirugía de trasplante. La perfusión mecánica, la técnica de perfusión artificial utilizada para este propósito, implica bombear una solución oxigenada a través de los órganos de donantes para imitar el flujo sanguíneo natural. La perfusión también controla la temperatura del órgano para preservarlo antes del trasplante.

El uso de soluciones de perfusión artificial está muy extendido, pero el mejor fluido de perfusión es, por supuesto, la sangre real. Desafortunadamente, el uso de sangre para preservar órganos tiene desventajas, incluida la corta vida útil de los glóbulos rojos y el consiguiente desperdicio, la incompatibilidad del tipo de sangre y el daño mecánico a las células durante la perfusión.

En las pruebas, los glóbulos rojos de Si proporcionaron compatibilidad sanguínea universal, funcionaron exactamente como los glóbulos rojos normales en las pruebas de perfusión mecánica, incluida la deformabilidad mecánica de las células y el transporte de oxígeno, y mantuvieron su integridad estructural y de membrana.

Xenotransfusión

Para confirmar la seguridad de los glóbulos rojos de Si entre transfusiones de sangre entre especies, los investigadores realizaron dos pruebas con ratones. Un grupo recibió una transfusión de glóbulos rojos humanos normales, mientras que el grupo de prueba recibió los glóbulos rojos de Si. El volumen transfundido fue del 4% del volumen sanguíneo total, cumpliendo con la definición médica de una transfusión sanguínea. En comparación con el grupo de glóbulos rojos humanos, los ratones con glóbulos rojos de Si mostraron medidas insignificantes de daño a órganos clave, incluidos los riñones y el hígado.

En la segunda prueba, ambos grupos de ratones recibieron transfusiones del 20% del volumen sanguíneo total. Los autores escriben: "Tanto el grupo de glóbulos rojos de Si como el grupo de control mostraron un comportamiento fisiológico normal y una buena bioseguridad cuando el volumen de transfusión fue del 20%, mientras que el grupo de glóbulos rojos nativos mostró signos de daño hepático e inflamación... Todos estos resultados reafirman que los glóbulos rojos de Si no solo escapan a la activación inmunológica en diferentes especies, sino que también funcionan perfectamente para el transporte de oxígeno".

Concluyen que la técnica de crear un exoesqueleto alrededor de glóbulos rojos es una base experimental innovadora para la transfusión de sangre entre especies y que podría potencialmente aliviar la escasez en el suministro de sangre en el futuro.

Fuente: https://medicalxpress.com/news/2024-08-silicon-exoskeletons-blood-cells-successfully.html