Language
Country/Area
No result found
a cerveja à biotecnologia: quais são os substitutos de sangue mais estranhos da história
Substituto sanguíneo (também conhecido como sangue artificial ou substituto sanguíneo) é uma substância que simula e satisfaz certas funções do sangue biológico. Esses substitutos são projetados para fornecer uma alternativa à transfusão, o processo de transferência de sangue ou produtos derivados do sangue de uma pessoa para outra. Até o momento, não há nenhum substituto reconhecido para o sangue transportador de oxigênio, o alvo típico das transfusões de hemácias; no entanto, vários expansores de volume não sanguíneos estão disponíveis comercialmente para situações em que apenas a restauração de fluidos é necessária. Esses produtos ajudam médicos e cirurgiões a evitar os riscos de transmissão de doenças e imunossupressão, ao mesmo tempo em que abordam a escassez de doadores de sangue e atendem às necessidades daqueles que recusam transfusões de sangue por motivos religiosos, como as Testemunhas de Jeová.
Os principais substitutos sanguíneos “transportadores de oxigênio” incluem transportadores de oxigênio baseados em hemoglobina (HBOCs) e emulsões de perfluorocarbono, enquanto os produtos de terapia de oxigênio estão atualmente passando por ensaios clínicos nos Estados Unidos e na União Europeia.
A história da pesquisa sobre substitutos do sangue remonta a 1616, quando William Harvey descobriu o sistema circulatório sanguíneo. Na época, cientistas fizeram experiências com cerveja, urina, leite e sangue de animais não humanos como substitutos do sangue. Sir Christopher Wren até propôs usar vinho e ópio como alternativas. À medida que a medicina transfusional moderna se desenvolveu no início do século XX, o trabalho de Landstein e coautores levou ao início da compreensão dos princípios básicos da sorologia de tipagem sanguínea.
Restrições à medicina de transfusão de sangue em situações de guerra, como durante a Segunda Guerra Mundial, abriram caminho para pesquisas sobre substitutos do sangue.
As primeiras tentativas de substitutos do sangue enfrentaram efeitos colaterais significativos que o conhecimento e a tecnologia disponíveis na época não conseguiram eliminar com rapidez suficiente. O surgimento da AIDS na década de 1980 estimulou mais uma vez a necessidade de desenvolver substitutos sanguíneos mais seguros. Com preocupações públicas sobre a segurança do suprimento de sangue e o impacto da encefalopatia espongiforme bovina, as doações de sangue continuam a diminuir enquanto a demanda continua a aumentar. Essa situação contraditória criou um bom ambiente para o desenvolvimento posterior de substitutos do sangue. Em 2023, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) anunciou financiamento para 12 universidades e laboratórios conduzirem pesquisas sobre sangue sintético, com testes em humanos previstos para ocorrer entre 2028 e 2030.
Caminho de desenvolvimento
O desenvolvimento de substitutos sanguíneos tem se concentrado em moléculas que podem transportar oxigênio, com o trabalho principal se concentrando na hemoglobina recombinante (a molécula que normalmente transporta oxigênio) e nos perfluorocarbonos (PFCs). O primeiro substituto sanguíneo transportador de oxigênio aprovado foi um produto à base de perfluorocarbono, o Fluosol-DA-20, produzido pela Green Cross Corporation do Japão e aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA em 1989. Embora o produto tenha sido retirado do mercado em 1994 devido à eficácia limitada, dificuldades de aprendizagem e efeitos colaterais, o Fluosol-DA continua sendo o único produto de oxigenoterapia a receber aprovação total do FDA.
Até 2017, nenhum produto à base de hemoglobina foi aprovado.
Exploração de perfluorocarbonos
Os produtos químicos perfluorados são insolúveis em água e não se misturam com o sangue, portanto, é necessário fazer uma emulsão dispersando pequenas partículas do PFC na água. Esse fluido é misturado com antibióticos, vitaminas, nutrientes e sais para criar um coquetel de cerca de 80 componentes diferentes que desempenham muitas das funções importantes do sangue natural. O diâmetro das partículas de PFC é cerca de 1/40 do diâmetro das hemácias. Esse tamanho pequeno permite que as partículas de PFC passem pelos capilares onde não há fluxo de hemácias, o que pode teoricamente fornecer benefícios para tecidos danificados e isquêmicos.
As soluções PFC têm uma capacidade de transporte de oxigênio tão forte que até mesmo mamíferos (incluindo humanos) podem sobreviver respirando soluções PFC líquidas. Os PFCs também oferecem vantagens por não dependerem de hemoglobina modificada, terem capacidade de fabricação ilimitada e serem capazes de esterilização por calor e transferência de oxigênio e remoção de dióxido de carbono altamente eficientes.
Desafios baseados na hemoglobinaA hemoglobina é o principal componente dos glóbulos vermelhos, respondendo por aproximadamente 33% da massa celular. Produtos à base de hemoglobina são chamados de transportadores de oxigênio à base de hemoglobina (HBOCs). A hemoglobina livre não modificada não é capaz de oxigenar tecidos efetivamente devido à sua alta afinidade pelo oxigênio e sua curta meia-vida nos vasos sanguíneos, o que limita sua aplicação clínica. Para superar essas toxicidades, os pesquisadores adotaram várias abordagens, como engenharia genética, reticulação, polimerização e encapsulamento.
A pesquisa e o desenvolvimento de muitos produtos baseados em hemoglobina passaram por reviravoltas. Muitos produtos foram descontinuados devido ao aumento da mortalidade ou problemas de segurança, e nenhum deles continuou até hoje.
Possibilidades das células-tronco
As células-tronco oferecem a possibilidade de produzir sangue transfusionável. De acordo com a pesquisa de Giarratana et al., células-tronco hematopoiéticas são usadas para produção in vitro em larga escala de células sanguíneas humanas maduras. Essas células cultivadas têm o mesmo conteúdo de hemoglobina e morfologia que as hemácias naturais, e sua vida útil é próxima de a dos glóbulos vermelhos normais.
Em 2010, uma equipe experimental do Departamento de Defesa dos EUA começou a trabalhar para criar sangue artificial para uso em áreas remotas e para transfundir sangue mais rapidamente para soldados feridos. O sangue é feito a partir de células-tronco hematopoiéticas retiradas do cordão umbilical de uma mãe humana, usando um processo chamado "hemoterapia". A tecnologia já foi usada no passado em animais e plantas para produzir substâncias médicas em massa, com cada cordão umbilical produzindo cerca de 20 unidades de sangue.
Após a revisão da FDA, esse tipo de sangue é considerado seguro e atende aos requisitos da FDA. Se usado com sucesso, o custo por unidade cairá de US$ 5.000 para menos de US$ 1.000, e será compatível com todos os tipos sanguíneos comuns.
Hoje, com a evolução da tecnologia, a perspectiva do sangue artificial parece cada vez mais promissora, mas se o desenvolvimento de substitutos do sangue pode realmente resolver os desafios médicos que enfrentamos ainda requer consideração aprofundada?
