Không còn lo thiếu máu hiến: Khoa học tìm ra chìa khóa sản xuất máu nhân tạo vô hạn

Theo trang The Brighter Side of News, các nhà nghiên cứu của Đại học Konstanz (Đức) và Đại học Queen Mary (London, Anh) đã tìm ra vai trò then chốt của phân tử tín hiệu CXCL12 trong quá trình tạo hồng cầu, mở ra cơ hội sản xuất máu nhân tạo hàng loạt phục vụ y tế.

Bí ẩn cuối cùng trong quá trình hình thành hồng cầu

Hồng cầu được tạo ra trong tủy xương qua nhiều bước phức tạp, trong đó giai đoạn cuối cùng, khi tế bào loại bỏ nhân là điều kiện cần thiết để tạo chỗ cho hemoglobin vận chuyển oxy. Suốt nhiều thập kỷ, giới khoa học vẫn chưa giải mã được tín hiệu nào khiến tế bào đưa ra "quyết định" đặc biệt này.

Nhóm nhà khoa học đã phát hiện rằng CXCL12, vốn được biết đến là phân tử dẫn đường cho bạch cầu di chuyển đến vị trí viêm nhiễm, còn có vai trò kích hoạt quá trình trưởng thành cuối cùng của hồng cầu bằng cách thúc đẩy việc tống xuất nhân.

"Chúng tôi đã nhìn thấy một bức tranh hoàn toàn mới: với hồng cầu, CXCL12 không chỉ phát tín hiệu bên ngoài mà còn hoạt động ngay trong nhân tế bào", giáo sư Antal Rot (Đại học Queen Mary) cho biết.

Khi CXCL12 gắn vào thụ thể CXCR4 trên tiền thân hồng cầu, nó kích hoạt hàng loạt thay đổi nội bào như tái sắp xếp vật chất di truyền, tạo sóng canxi thoáng qua quanh nhân và cuối cùng buộc tế bào "trục xuất" nhân ra ngoài. Thí nghiệm cho thấy chỉ cần thêm CXCL12 vào tế bào ở đúng giai đoạn, các nhà khoa học có thể tái hiện quá trình này trong ống nghiệm.

Điều này giải quyết một trở ngại lớn của công nghệ máu nhân tạo: chỉ một phần nhỏ hồng cầu từ tế bào gốc tái lập trình có thể loại bỏ nhân thành công. Nhờ CXCL12, tỉ lệ này hứa hẹn được cải thiện đáng kể, đưa quá trình sản xuất máu nhân tạo đến gần quy mô công nghiệp.

Ý nghĩa y học rộng lớn

Nhu cầu truyền máu hiện nay rất cao, mỗi quốc gia có thể cần đến hàng chục nghìn đơn vị máu, phần lớn dựa vào người hiến tình nguyện. Trong nhiều tình huống khẩn cấp hay với bệnh nhân nhóm máu hiếm, nguồn cung luôn trong tình trạng thiếu hụt.

Nếu máu nhân tạo được sản xuất hàng loạt, y học sẽ có thêm nguồn cung an toàn và chủ động. Điều này không chỉ phục vụ cấp cứu, phẫu thuật, điều trị thiếu máu, mà còn mở ra triển vọng cá nhân hóa y học, dùng chính tế bào của bệnh nhân để tạo ra máu tương thích hoàn toàn.

Không chỉ mang lại hy vọng cho máu nhân tạo, phát hiện này còn thay đổi cách nhìn về chemokine, những phân tử vốn chỉ được biết đến với vai trò điều khiển sự di chuyển của tế bào miễn dịch. Việc chứng minh chúng có thể hoạt động ngay bên trong nhân mở ra khả năng phát triển liệu pháp mới cho nhiều bệnh lý khác liên quan đến quá trình phát triển tế bào.

Rõ ràng, đây là một bước tiến nhỏ trong sinh học tế bào, CXCL12 có thể trở thành nhân tố làm thay đổi cả ngành y học, từ điều trị thiếu máu, chấn thương, phẫu thuật cho đến bệnh hiếm.