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代替血液の奇跡: 人はどうやって輸血を必要としない解決策を生み出すことができるのでしょうか?
医療分野の技術革新が進むにつれ、代用血液の開発への注目が高まっています。 「人工血液」または「血液代替物」と呼ばれるこの物質は、生体血液の機能の一部を模倣し、輸血の代替手段を提供することを目的としています。酸素を運ぶ血液に代わる広く受け入れられたものはまだありませんが、研究者はさまざまな状況、特に感染症のリスクが高い地域で安全で効果的な解決策を提供するために取り組んでいます。
代替血液の出現は、病気の伝播のリスクを回避できるだけでなく、血液供給の不足にも対処できます。
過去のレビュー
血液学の歴史は、ウィリアム ハーベイが血液循環の基本原理を発見した 1616 年にまで遡ります。その後、ビール、尿、牛乳、人間以外の動物の血液を代替品として使用する試みが行われました。 20世紀初頭、輸血医学の発展と血液組成と血液型血清学の理解の深まりに伴い、研究者は血液型を一致させる必要のない、輸血に代わるより安全な方法を模索し始めました。
1980 年代の HIV 流行の発生とその後の狂牛病危機により、安全な血液代替品の必要性がさらに高まりました。バイオテクノロジー業界の投資家は、需要の増加やドナーの減少など複数の要因により、代替血液の開発に期待を寄せている。最近、DARPA は合成血液の研究を実施するために多くの大学や研究所に資金提供を発表し、今後の臨床試験は 2028 年から 2030 年の間に開始される予定です。
代用血液の種類
現在、研究者らは 2 種類の血液代替物、ヘモグロビンベースの酸素運搬体 (HBOC) とパーフルオロカーボン エマルジョンに焦点を当てています。これらの代替品は、緊急事態において輸血の必要性に対応する代替酸素輸送機能を提供するように設計されています。
ヘモグロビンベースの製品は現在、安全性、有効性、潜在的な副作用など、いくつかの課題に直面しています。
パーフルオロカーボンの可能性
パーフルオロカーボンは水に溶けないため、エマルジョンを作る必要があり、使用中に抗生物質、ビタミン、栄養素、その他の成分が添加されます。これらのパーフルオロカーボン粒子は、より大量の酸素を運ぶことができ、小さな毛細管を通って移動できる直径が小さいため、損傷した組織が酸素を得るのを助けます。しかし、そのような製品は臨床使用において依然として課題に直面しており、FDAは、保管および使用上の合併症、および肺水腫などの合併症に伴うリスクを理由に、1994年にフルオソルの承認を取り下げた。
ヘモグロビンの課題
対照的に、ヘモグロビンベースの酸素運搬体 (HBOC) は、開発中にさらに多くの問題に直面しました。遊離ヘモグロビンの酸素親和性が高すぎるため、組織に効果的に酸素を供給することができないため、これらの製品はヘモグロビン自体の毒性を克服する必要があります。さらに、臨床試験で試みられた一部のHBOC製品はさまざまな程度の失敗に直面し、関連企業が破産を宣告したり製品開発を撤退したりする事態に陥っている。
2009 年、FDA はノースフィールド ラボラトリーズの HBOC 製品を拒否し、同社は最終的に破産に至りました。
幹細胞の未来
近年、科学者は幹細胞を使用して輸血可能な血液を製造し始めています。この技術により、単位血液の製造コストが大幅に削減され、さまざまな血液型の代替品が提供されます。臍帯血から抽出されたこれらの幹細胞は、一連の培養と生化学的処理を経て、正常な機能を備えた赤血球を生成することに成功し、大きな可能性を秘めています。
現在、代替血液の開発は多くの課題に直面していますが、科学者の努力は医療の未来に希望をもたらしています。代替血液の研究は科学的な進歩であるだけでなく、戦争、災害、感染症の蔓延時に無数の命を救う可能性もあります。したがって、将来、普遍的に利用できる血液代替品の開発が成功すれば、医療界に大きな影響を与えることになるでしょう。私たちはこの革命的な変化に備える準備ができていますか?
