Publikasi baru
Ilmuwan Temukan Sinyal Kunci untuk Produksi Darah Buatan
Terakhir ditinjau: 15.07.2025
Semua konten iLive ditinjau secara medis atau diperiksa fakta untuk memastikan akurasi faktual sebanyak mungkin.
Kami memiliki panduan sumber yang ketat dan hanya menautkan ke situs media terkemuka, lembaga penelitian akademik, dan, jika mungkin, studi yang ditinjau secara medis oleh rekan sejawat. Perhatikan bahwa angka dalam tanda kurung ([1], [2], dll.) Adalah tautan yang dapat diklik untuk studi ini.
Jika Anda merasa salah satu konten kami tidak akurat, ketinggalan zaman, atau dipertanyakan, pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Para ilmuwan selangkah lebih dekat untuk menciptakan darah buatan: penemuan sinyal kunci, CXCL12, dapat membuat produksi sel darah merah lebih efisien.
Para ilmuwan telah berupaya memproduksi darah secara artifisial selama beberapa dekade. Kini, para peneliti dari Universitas Konstanz dan Universitas Queen Mary London telah mengambil langkah maju yang besar dengan sebuah penemuan baru.
Di Jerman, sekitar 15.000 unit darah dibutuhkan setiap hari, yang sebagian besar berasal dari donor. Penelitian tentang metode alternatif untuk mendapatkan darah, termasuk produksi massal buatan, telah berlangsung selama bertahun-tahun, tetapi masih jauh dari penerapan yang luas. Masalah utamanya terletak pada mekanisme yang sangat kompleks dan kurang dipahami yang digunakan tubuh untuk memproduksi cairan vital ini secara alami.
Identifikasi sinyal kunci untuk pembentukan sel darah merah
Dr. Julia Gutjahr, seorang ahli biologi di Institut Biologi Sel dan Imunologi Thurgau di Universitas Konstanz, mempelajari mekanisme hematopoiesis. Bersama rekan-rekannya dari Universitas Queen Mary London, beliau telah mengidentifikasi sinyal molekuler – kemokin CXCL12 – yang memicu proses pengeluaran nukleus dari prekursor sel darah merah. Ini merupakan langkah kunci dalam perkembangan sel darah merah.
Tahap akhir transformasi eritroblas menjadi sel darah merah adalah pengeluaran nukleus. Proses ini unik bagi mamalia dan memberi ruang bagi hemoglobin, yang berperan dalam pengangkutan oksigen," jelas Gutjahr.
Meskipun proses pematangan sel punca menjadi sel darah merah hampir optimal, hingga kini masih belum jelas faktor mana yang memicu pengeluaran nukleus.
"Kami menemukan bahwa kemokin CXCL12, yang utamanya terdapat di sumsum tulang, dapat memicu proses ini bersama sejumlah faktor lain. Dengan menambahkan CXCL12 ke eritroblas pada waktu yang tepat, kami mampu menginduksi pengeluaran nukleus secara artifisial," ujar Gutjahr.
Apa artinya ini bagi produksi darah buatan?
Penemuan ini merupakan terobosan ilmiah yang dapat meningkatkan efisiensi produksi darah buatan secara signifikan di masa mendatang. Namun, penelitian lebih lanjut masih diperlukan.
Sejak 2023, Gutjahr telah memimpin kelompok penelitiannya sendiri di Institut Biologi Sel dan Imunologi Thurgau dan terus mempelajari peran CXCL12.
“Kami sekarang sedang menyelidiki cara menggunakan CXCL12 untuk mengoptimalkan produksi sel darah merah manusia buatan,” jelas Gutjahr.
Selain aplikasi praktis dalam produksi sel darah merah industri, hasil penelitian ini memberikan wawasan baru tentang mekanisme seluler: tidak seperti sel lain yang bermigrasi ketika distimulasi oleh CXCL12, pada eritroblas, sinyal ini diangkut ke dalam sel, bahkan ke dalam nukleusnya. Di sana, sinyal ini mempercepat pematangan sel dan mendorong pengeluaran nukleus.
"Studi kami menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa reseptor kemokin tidak hanya bekerja pada permukaan sel tetapi juga di dalamnya, membuka perspektif yang benar-benar baru bagi biologi sel," kata Profesor Antal Roth dari Universitas Queen Mary.
Mengoptimalkan produksi untuk aplikasi yang luas
Saat ini, sel punca tetap menjadi metode paling efisien untuk memproduksi darah buatan: pengeluaran nukleus terjadi pada sekitar 80% sel. Namun, sumber sel punca terbatas (darah tali pusat, sumsum tulang donor), sehingga produksi massal menjadi mustahil.
Para ilmuwan baru-baru ini berhasil memprogram ulang berbagai jenis sel menjadi sel punca dan menggunakannya untuk menghasilkan sel darah merah. Metode ini menyediakan sumber sel yang hampir tak terbatas, tetapi membutuhkan waktu lebih lama dan kurang efektif: hanya 40% sel yang mengeluarkan nukleusnya.
"Temuan baru kami tentang peran kunci CXCL12 memberi kami harapan bahwa penggunaannya akan secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi sel darah merah dari sel yang diprogram ulang," catat Gutjahr.
Jika produksi massal menjadi mungkin, berbagai macam aplikasi akan muncul: produksi yang ditargetkan untuk golongan darah langka, penghapusan kekurangan darah donor, dan kemungkinan menciptakan kembali darah pasien sendiri untuk perawatan khusus berbagai penyakit.
Studi ini dipublikasikan dalam jurnal Science Signaling.