توصل باحثون في جامعة كونستانس وجامعة كوين ماري في لندن إلى اكتشاف مهم قد يُمكّن أخيراً من إنتاج دم صناعي، فحتى الآن، لا يمكن الحصول على خلايا الدم إلا من الخلايا الجذعية، وليس ما يُسمى بالدم الكامل.
وتعد عملية إنتاج الدم في نخاع العظم التحدي الأكبر حتى الآن، والمشكلة الأكثر تعقيداً علاوة على ذلك، يجب على العلماء أولاً فهم جميع الخطوات الفردية لتكوين الدم الطبيعي بالتفصيل لتحقيق إنتاج فعال في المختبر وفق صحيفة "بيلد" الألمانية.
واكتشفت عالمة الأحياء جوليا غوتجار من جامعة كونستانس آلية جديدة ومهمة تشرح كيف تتخلص خلايا الدم الحمراء من نواتها، وهي خطوة أساسية في نموها.
والمشكلة هي أن خلايا الدم الحمراء البالغة لا تحتوي على نواة، لكنها تبدأ حياتها بنواة، وقبل أن تتحول إلى خلايا دم حمراء ناضجة، يجب أن تتخلص من نواتها، حتى الآن، لم يكن يعرف بالضبط كيف تحدث هذه العملية الحيوية.
وتوصلت الدكتورة غوتجار إلى أن جزيئين، وهما الكيمايوكين CXCL12 و مستقبله CXCR4، هما المسؤولان عن عملية طرد النواة هذه، الكيمايوكينات هي بروتينات تعمل كإشارات في الجهاز المناعي، لكن اتضح أن لها دورًا آخر هنا.
وتقول جوليا غوتجار، "اكتشفنا أن الكيمايوكين CXCL12 يمكنه تحفيز طرد النواة هذا"، يوجد CXCL12 بشكل أساسي في نخاع العظم (حيث تُصنع خلايا الدم)، ولكنه يحتاج إلى عوامل أخرى ليعمل. ومن خلال إضافة CXCL12 في الوقت المناسب، تمكنوا من تحفيز هذه العملية بشكل مصطنع في المختبر.
من الناحية البحثية، يُمثل هذا الاكتشاف نقلة نوعية تُمكّن من إنتاج دم صناعي في المستقبل، إلا أن تحقيق ذلك يتطلب خطوات وأبحاثًا إضافية.
وتحتوي قطرة دم واحدة بحجم رأس دبوس على ما يقارب من 5 ملايين خلية دم حمراء بالإضافة لمكونات أخرى، تنتج خلايا الدم الحمراء في النخاع الموجود في العظام بشكل أساسي وفي هذه المرحلة تحتوي الخلية على نواة حيث توجه أوامر لتصنيع بروتين الهيموجلوبين تمهيداً لدمجه مع عنصر الحديد، ووجود النواة يمكن الخلية من الانقسام والتكاثر حتى تصل لمرحلة النضج التام ثم تطلق لتدور في الدم بحيث تختفي النواة بعد ذلك وتحتفظ الخلية بمحتواها من الهيموجلوبين وتعيش فترة حياتها في الدم بدون نواة مدة 120 يوماً، ومن وظيفة خلايا الدم الحمراء نقل الأكسجين للخلايا وإيصاله بأمانة ووجود النواة يجعلها كسائر الخلايا تحتاج لغذاء وهواء وبالتالي تستهلك كمية من الأكسجين ففقدها للنواة يجعلها أكثر كفاءة في نقل أكبر كمية ممكنة، كما أن وجود النواة يجعل حجم الخلية أكبر وهذا لا يتوافق مع وظيفتها في الحركة المرنة داخل الأوعية الدموية والشعيرات الدقيقة.