Con il rapido progresso della tecnologia medica odierna, la ricerca sul sangue artificiale è sempre stata uno dei punti caldi nel campo della biomedicina. Dal superamento della carenza di sangue alla ricerca di comodità e sicurezza, gli scienziati continuano a esplorare la possibilità di sostituire il sangue naturale. Tuttavia, il motivo per cui finora non è stata raggiunta una sostituzione completa è diventata una questione su cui vale la pena riflettere.
Già nel 1616, dopo che William Harvey scoprì il sistema di circolazione sanguigna, gli esseri umani iniziarono a esplorare vari liquidi come sostituti del sangue, inclusi anche alcol e urina. All’inizio del XX secolo, lo sviluppo della moderna medicina trasfusionale ha consentito agli esseri umani di iniziare a comprendere i gruppi sanguigni e la fisiologia del sangue. Soprattutto in situazioni catastrofiche come la Seconda Guerra Mondiale, la richiesta di sostituti del sangue era ancora più urgente.
In effetti, l'emergere di malattie infettive come l'HIV e il morbo della mucca pazza ha ulteriormente stimolato la ricerca sui sostituti sicuri del sangue.
Attualmente, la ricerca sul sangue artificiale è principalmente divisa in due categorie: sostituti del sangue a base di eme ed emulsioni di perfluorocarburi (PFC). Sebbene queste sostanze siano vicine al sangue naturale in alcune funzioni, non possono tuttavia sostituirlo completamente, come ad esempio la mancanza di capacità di trasporto dell'ossigeno a lungo termine. Ad esempio, sebbene i perfluorocarburi siano efficaci nel trasporto dell’ossigeno, le loro complesse procedure di produzione e i requisiti di stoccaggio sono diventati una sfida importante.
Tra i numerosi trasportatori di ossigeno, i sostituti del sangue basati sull'eme (HBOC) devono affrontare sfide particolarmente difficili. L’eme libero non modificato è inefficace nel fornire ossigeno ai tessuti a causa della sua elevata affinità e il potenziale danno renale rende più difficile rappresentare una valida alternativa. Sebbene esistano molti metodi di ingegneria o di miglioramento chimico, i limiti dell’uso medico non sono mai stati superati.
La tecnologia delle cellule staminali offre un nuovo modo di pensare. Inducendo e coltivando cellule staminali ematopoietiche, gli scienziati sperano di produrre globuli rossi maturi in un ambiente di laboratorio e la durata di queste cellule è vicina a quella dell'eme naturale. Tuttavia, questo metodo è ancora in fase di sviluppo e molte sfide tecniche devono essere superate prima di poter essere applicato clinicamente su larga scala.
Lo sviluppo delle cellule staminali non solo aiuterà a risolvere i problemi di afflusso di sangue, ma fornirà anche rapidamente il sangue necessario in situazioni mediche di emergenza.
Anche la domanda di mercato di sangue artificiale aumenta con l'invecchiamento della popolazione e l'aumento delle esigenze mediche. Sebbene alcuni prodotti siano già entrati nel mercato, come Hemopure, concesso in licenza in Sud Africa, nel complesso il percorso di commercializzazione di questo sangue artificiale è ancora accidentato. Rispetto alla catena di approvvigionamento del sangue naturale, la sicurezza e l’efficacia del sangue artificiale devono essere ulteriormente confermate.
Nella futura ricerca ed esplorazione scientifica, come superare i limiti della tecnologia attuale e trovare alternative al sangue artificiale più sicure ed efficienti rappresenterà una grande sfida e un'opportunità per la comunità di ricerca scientifica. Si potrebbe trovare un percorso più chiaro che ci permetta di utilizzare con successo il sangue artificiale per salvare vite umane senza fare affidamento sul sangue naturale?