La pronta disponibilità di sangue da trasfondere rappresenta uno dei principali problemi che affligge i sistemi sanitari a livello mondiale. Sebbene molto sia stato investito per produrre un sangue artificiale, complessivamente i risultati non sono stati confortanti. Oggi, nuove e incoraggianti notizie arrivano dai fronti di guerra.
Il sangue è un tessuto di natura liquida, facente parte del gruppo dei tessuti di tipo connettivale. Esso è un liquido di colore rosso intenso (se ricco di ossigeno, quando circolante all’interno del sistema arterioso) oppure di colore rosso più scuro (essenzialmente non più ossigenato e circolante nel sistema venoso), costituente circa il 7% del peso corporeo, con una viscosità di circa 4 volte superiore a quella dell’acqua. In un individuo adulto maschio scorrono circa 5 litri di sangue.

Il sangue è composto per circa il 55% da una parte liquida detta plasma, e per il restante 45% da una parte corpuscolata, costituita da specifiche cellule circolanti.
Il plasma, di colore giallo, è composto da acqua (90%) e da molecole proteiche.
Le cellule circolanti del sangue sono rappresentate dagli eritrociti o globuli rossi, dai linfociti, dai granulociti neutrofili, eosinofili e basofili, dai monociti e dalla piastrine.
Il sangue attraverso il sistema circolatorio raggiunge ogni organo e distretto corporeo, cedendo ossigeno e nutrienti alle cellule dell’organismo e raccogliendo i prodotti di scarto derivanti dal metabolismo cellulare.

PERCHE’ CREARE DEL SANGUE ARTIFICIALE?
Uno dei più grossi limiti del sangue naturale è quello della sua non completa compatibilità fra soggetti diversi, aspetto che è riconducibile all’esistenza dei 4 principali gruppi sanguigni nell’uomo.
La possibilità di trasfondere del sangue da un individuo ad un altro è infatti legata alla presenza di particolari molecole, presenti sulla superficie dei globuli rossi, che se non precisamente caratterizzate e selezionate, a seconda della compatibilità di gruppo fra ricevente e donatore, possono portare a reazioni avverse, anche mortali, nel soggetto ricevente.
Il sangue artificiale, appositamente creato, non avrebbe invece alcuna difficoltà di compatibilità con qualunque gruppo sanguigno del ricevente. Potrebbe quindi essere usato immediatamente, addirittura già in ambulanza, nei casi di emergenza.

Oggi, ogni sacca di sangue è sottoposta a rigorosi esami sierologici e molecolari per evidenziare potenziali infezioni a livello del donatore. Tuttavia, una percentuale di rischio rimane ancora tanto che, secondo alcuni dati, l’incidenza di falsi negativi al test per il virus HIV è di uno su 40.000. Inoltre, è importante ricordare come vi possano essere delle infezioni, i cui agenti eziologici non sono ancora noti e quindi non vengono ricercati a livello ematico.
Il sangue artificiale, ottenuto attraverso procedure ben controllate e sterili, annullerebbe i rischi di contrarre qualunque infezione attraverso la trasfusione.

Infine il sangue naturale, sebbene conservato a temperatura controllata, va incontro ad un decadimento delle qualità e delle funzioni a livello delle cellule che lo compongono. Il sangue artificiale potrebbe essere addizionato con opportune sostanze che lo renderebbero più stabile e quindi utilizzabile molto più a lungo.

IL SANGUE ARTIFICIALE OGGI
Attualmente, attraverso sofisticate procedure di prelievo, è possibile isolare specifiche componenti del sangue, con lo scopo di trattarle in vitro, per una successiva reinfusione a fini terapeutici. Tuttavia, sebbene molto sia stato investito in termini di ricerche anche con promesse poi smentite da risultati sperimentali non confortanti, la complessità del tessuto sangue rende ad oggi difficile la sintesi di un sangue artificiale che ne riproduca tutte le caratteristiche cellulari.

Tra le aziende primariamente coinvolte nella sintesi di trasportatori sintetitici dell’ossigeno, detti hemoglobin-based oxygen carriers (HBOC), vi sono la Baxter, la Biopure, la Northfield, ognuna delle quali attraverso trial clinici di fase II e III è riuscita a dimostrare come le rispettive molecole di sintesi (rispettivamente HemAssist, Hemopure, PolyHeme) fossero in grado di legare e poi rilasciare ossigeno, in modo corretto. Tuttavia, si sono sempre registrati degli effetti indesiderati, fra cui la comparsa di ipertensione nei soggetti trasfusi.

Più recentemente, ricercatori statunitensi avevano annunciato di aver creato in vitro delle particelle con le stesse caratteristiche dei globuli rossi. Chiamate red blood cells-mimicking particles, erano infatti molto simili agli eritrociti per forma e taglia. Queste particelle coniugavano la principale capacità del globulo rosso di legare ossigeno con la possibilità di trasportare molecole farmacologiche oppure specifici traccianti di contrasto, con lo scopo di migliorare le procedure diagnostiche per esempio nel caso della risonanza magnetica nucleare.

Nuovo impulso in questo settore viene oggi da un progetto finanziato direttamente dal Pentagono per curare i soldati feriti nelle zone di guerra.
Il programma “blood pharming”, iniziato nel 2008 e portato avanti dal gruppo di ricerca del Pentagono, rientra infatti nella complessa strategia di ricerche sperimentali volte alla messa a punto di efficaci terapie di primo soccorso, nel contesto di zone ad alto rischio. Uno dei principali problemi degli scenari di guerra è inoltre rappresentato dal fatto che le aree dei conflitti sono spesso localizzate in zone impervie, difficili da raggiungere.

Per quanto riguarda la realtà statunitense, la maggioranza delle donazioni di sangue proviene dallo stesso territorio degli Stati Uniti. Quindi, in alcuni casi più di 20 giorni possono passare prima che il sangue arrivi al fronte di guerra. Il rischio che il sangue si deteriori, perdendo le sue capacità terapeutiche, risulta perciò alto.

L’industria statunitense Arteriocyte, con il finanziamento di 2 milioni di dollari avuto per il progetto, è riuscita ad ottenere il tessuto sanguigno partendo dalle stesse cellule staminali ematopoietiche che lo producono fisiologicamente. Queste cellule ematopoietiche, prelevate dal cordone ombelicale, vengono incubate in una macchina che simula il comportamento del midollo osseo umano.
A partire da un campione di sangue cordonale è possibile ottenere 20 sacche di sangue, con un costo di circa 5.000 dollari a sacca.

Arteriocyte ha sottoposto i primi campioni di sangue 0 negativo all’autorità di controllo americana Food and Drug Administration, per potere avviare la prima sperimentazione del prodotto sull’uomo. Si ritiene che l’approvazione di questo processo, la sua validazione in termini di sicurezza e la relativa realizzazione su scala industriale potrebbero ridurre i costi a circa 1.000 dollari a sacca.

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