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我们离工业生产廉价人造血还有多远?

2019-11-07 23:51:44 | 来源: 主食

数字全息显微镜镜头下的红细胞。

可以输到病人体内的人造红细胞首次研制成功。一旦规模扩大到工业化水平,这一突破可使工厂生产出几乎无限量的廉价血液(也就是红血球),供全球最常见的挽救生命的医疗手段——输血——所用。

“我们已经制造出适合输给人体的红细胞。”苏格兰国家输血服务(ScottishNationalBloodTransfusionService)的医疗总监马克·特纳(MarcTurner)说道,他正领导着由惠康基金会(WellcomeTrust)资助的价值500万英镑的项目。他说:“在此之前,我们没有真正成功过。”

在相对较新的再生医学领域中,这是一项最新声明,该领域已经见证了人造皮肤、肝脏、骨骼、软骨和血管的成功研发,尽管在产量方面还往往无济于事。

这种人造血完全由O型阴性血所构成,可以输给任何病人。当前这种血还非常稀少,因为只有7%的献血者是O型阴性血。

人造血还可以免受感染。尽管如今的筛查工作可以将一些带病献血者隔离在外,但近来肝炎和艾滋病病毒仍然通过输血途径传播。

来自捐献的血液还存在另一个问题,由于红细胞的生命周期为120天,因此这些血液中有些红细胞还很“年轻”,有的已经“老化”。工厂制造出来的血液所含的都是新生的红细胞,因此常规输血可以进一步扩大应用范围。

人造血来源于取自成年捐献者皮肤或血液的干细胞。这些捐献细胞能够通过“遗传时钟倒转”,变为诱导性多功能干细胞(iPS),可分化形成200多种人体组织器官细胞。

iPS细胞在特定化学环境中培养一个月,该环境类似于在骨髓中所发现的,能够促使它们长成红细胞。多达50%的iPS细胞会完成转化。再运用离心法等标准技术将人造红细胞从其他细胞中分离出来。

“尽管其他地方也在进行类似的研究,但这是首次人工制造出符合输血安全标准和质量要求的血液。”特纳教授如是说道。

这种人造血定于2016年进行临床试验,届时它将有可能被输到三位地中海贫血症患者的体内——这是一种遗传疾病,体内产生的血红蛋白(一种运送氧气的蛋白质)比通常情况下要少,因此需要频繁的输血治疗。

人造血的潜在市场非常巨大。每年,全球范围内的献血量达1亿单位。在美国,每天的输血耗用量在4万单位左右。尽管每个单位所含的红细胞数量有所差别,但通常含量多达几万亿个。

而且,尽管在英国一单位血液的费用为120英镑(约合200美元),但在美国,该价格可以高达500美元——取决于从何处购买。

生产人造血的最大障碍将是扩大规模。“烤一个蛋糕是一回事,但烤一个100倍大的巨型蛋糕则是另一回事了,”特纳教授说,“这不是仅仅放入100倍原料的问题。”

全球第一例输血可追溯至17世纪的法国,为当时路易十四的御医让-巴蒂斯特·德尼(Jean-BaptisteDenys)所首创,但他的一些病人不幸身亡,其中包括瑞典男爵古斯塔夫·邦德(GustafBonde)。直到20世纪初,卡尔·兰德斯坦纳(KarlLandsteiner)发现了A、B、AB、O几种血型之后,输血治疗才变得安全而常见。

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