Сегодня существует два варианта производства искусственных клеток крови — это клетки крови, выращенные в пробирке, или полностью искусственные объекты с функциями клеток крови.
Два самых проблемных пункта — это тромбоциты и лейкоциты. В производстве искусственных тромбоцитов сейчас идет соревнование двух описанных выше вариантов. Есть команды, которые уже делают тромбоциты из стволовых клеток. Достоинство этого варианта в том, что вы можете взять стволовые клетки или даже перепрограммировать иные клетки у будущего реципиента и сделать для него «родные» тромбоциты.
Проблема в стоимости и производительности: сейчас производительность этого метода стремится к нулю, а стоимость является совершенно заоблачной. Кроме этого, существуют большие сомнения в том, насколько эти тромбоциты являются настоящими: получаются клетки, похожие на тромбоциты, но in vitro очень сложно воспроизвести весь процесс созревания настоящего тромбоцита.
Есть работы, которые показывают, что эти клетки по тем или иным пунктам не совпадают с нормальными тромбоцитами, поэтому получается, что, с одной стороны, производство искусственных тромбоцитов из стволовых клеток в долгосрочной перспективе является очень привлекательным путем, который может дать идеально совместимые и полноценные тромбоциты, но, с другой стороны, этот путь очень и очень далекий, хотя и принципиально работающий.
Кроме выращивания тромбоцитов из стволовых клеток есть варианты изготовления совершенно искусственных тромбоцитов. Обычно это липидные микросферы или белковые нанокапсулы, в которых есть набор белков, обеспечивающих функции, похожие на тромбоцитарные. Такие объекты могут формировать агрегаты с тромбоцитами и перекрывать раны.
Прототипы таких искусственных тромбоцитов существуют уже около 15 лет, некоторые из них доходили до второй стадии клинических испытаний, но пока что не пробились в клиническую практику. Однако эта технология в самое ближайшее время может дать вполне реальный продукт; сейчас идет соревнование между несколькими ведущими компаниями, создающими разные варианты таких тромбоцитов.
Скорее всего, он в любом случае будет в чем-то проигрывать настоящим тромбоцитам, так как у него почти наверняка отсутствуют какие-то функции полноценных клеток, которые активно участвуют и в регенерации, и в иммунитете. Но он сможет останавливать кровотечения, и это главное. Это будет очень удобная для применения вещь — что-нибудь вроде порошка в банке, который может стоять на полке, а при необходимости разводиться водой и переливаться, например, в экспедициях, в военно-полевых условиях, при глобальных катастрофах без необходимости проверять совместимость или иметь под рукой сложное оборудование.
Пожалуй, тромбоциты — самый интересный, востребованный и реальный объект с точки зрения создания искусственных клеток крови в любом смысле. Хуже всего дело обстоит с лейкоцитами. Иммунитет — это сложная система, которую мы пока не умеем наладить с нуля. Создание полностью искусственного аналога для лейкоцитов, как обсуждалось выше для тромбоцитов и эритроцитов, пока кажется фантастикой — точнее, аналогов, ведь типов лейкоцитов много, у каждого из них сложные функции.
Производство лейкоцитов из стволовых клеток кажется чуть более реалистичным, и работы в этом направлении идут. Полноценные нейтрофилы научились делать больше 10 лет назад. Но здесь очень много препятствий: надо уметь производить в достаточном количестве каждый из типов, а затем обучить эти клетки не атаковать хозяина. Теоретически эти проблемы могут быть решены, но сложности тут более серьезные, чем с тромбоцитами. В настоящее время недостаток лейкоцитов стараются лечить препаратами, стимулирующими их развитие. В краткосрочных случаях можно пойти на риски использования лейкоконцентратов, а в тяжелых случаях иммунодефицитов (или когда проблема не только с количеством клеток, но и с наличием в них дефектов) приходится идти на пересадку костного мозга.
Михаил Пантелеев, доктор физико-математических наук, профессор кафедры медицинской физики физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, заведующий лабораторией клеточного гемостаза и тромбоза ФНКЦ ДГОИ им. Д. Рогачева .
Полная версия текста об искусственной крови по ссылке.