Globulele rosii - o noua arma terapeutica

Sunt 25.000 de miliarde si “imprumuta” culoarea lor sangelui ce curge prin vasele noastre. Se mai numesc eritocite sau hematii. Fiecare are o viata de 90 de zile, un parcurs tumultuos si o misiune de maxima importanta: prelevarea oxigenului de la nivelul plamanlor si asigurarea transportarii lui catre cele mai neinsemnate tesuturi ale organismului. In acest sens, hemoglobina cu care ele sunt “imbibate” joaca rolul esential. Incercand sa-si imagineze voiajul lor prin corpul uman, biologii ne “prepara” o surpriza: gratie tehnologiilor actuale, globulele rosii vor deveni “eroinele” unei reale revoluti terapeutice. Deci sangele ne va … “vindeca”.

Prin transfuzia globulelor rosii (foto 2), ce contin asparaginaza (foto 1), se spera in “infometarea” celulelor canceroase (foto 3) si deci in vindecarea leucemiei limfoblastice acute pe care acestea o induc.

Aceasta promisiune extrem de seducatoare a si inceput de altfel sa prinsa contur. Intr-adevar, in Franta, la Fundatia nationala de transfuzie sangvina, a fost pusa la punct, in premiera mondiala, o tehnologie care va permite introducerea de molecule active in hematiile umane. De asemenea, la Centrul regional de transfuzie sagvina din Tours, sediul acestor cercetari incredibile, au “vazut” deja lumina zilei diverse tipuri de globule rosii “tamaduitoare”, unele continand molecule care le modifica sarcinile de transportatori ai oxigenului, altele devenind vectorii medicamentelor sau ai enzimelor, ceea ce le confera rolul de veritabile mici uzine mobile, capabile sa “curete” sangele de anumite substante. Exemple? Generatia de globule rosii antileucemice, supusa primelor experimentari pe om, noul tip, ameliorant, de trasportator de oxigen. Desigur, ambitiile nu se opresc aici, dorindu-se introducerea in hematii a acelor molecule capabile sa trateze deficientele sistemului sangvin, cum ar fi anemiile de origine genetica, ba chiar … dezintoxicarea marilor alcoolici! Asadar, daca sperantele vor putea fi vindecate, printr-o simpla transfuzie sangvina, maladii foarte diferite.

Si-a imaginat vreodata Leuwenhoeck, primul care a studiat la microscop, in … 1674, micile “pastile” rosii, ca doua secole mai tarziu, ele vor deveni obiectul unor astfel de experiente? Ca aceste minuscule celule, de forma unor discuri bioconcave, lipsite de nucleu, abundente (4-5 milioane intr-un milimetru cub de sange), cu o durata de viata de 3 luni, vor fi transformate de oamenii de stiinta in “rezervoare” ideale pentru medicamente? Ideea pare de domeniul fantasticului si totusi ea s-a infiripat in mintea nascocitoare a lui Homo sapiens, care si-a adus aminte si de niste experiente mai vechi. Intr-adevar, in 1922, de pilda, s-a demonstrat ca globulele rosii se “sparg” atunci cand sunt introduse in apa distilata, iar in 1952 s-a descoperit ca fenomenul denumit hemoliza este ireversibil. De fapt, aceasta proprietate a lor de a se “deschide” si de a se “inchide” in anumite imprejurari, cunoscuta de multa vreme, permite astazi sa se experimenteze noua cale terapeutica. Prima “miscare” consta insa in gasirea celei mai potrivite metode pentru a deschide eritocitele fara a le distruge. S-a ales socul osmotic. Globulele rosii sunt pornjate intr-o solutie mai putin concentrata decat continutul lor. Are loc osmoza. Hematia se umfla, iar membrana sa se intinda foarte mult si se deschide. Acesta este momentul in care se poate introduce molecula dorita.

Urmeaza restabilirea concentratiei ionice normale in interiorul globulei rosii pentru ca ea sa se inchida fara a fi iremediabil lezata.

Cum era de asteptat, mai multe echipe au pornit pe acest drum, care, in realitate, nu este nici pe departe asa de simplu cum l-am rezumat noi aici. Au reusit insa doar cercetatorii francezi din Tours, tehnologia pusa la punct de ei fiind destul de fiabila pentru a se folosi in scopuri terapeutice. Asadar! Globulele rosii sunt separate de restul sangelui prin ceintrifugare. Dupa spalare, ele se introduc intr-un aparat de dimensiuni reduse, unde vor fi supuse socului osmotic, 200 ml de solutie tratandu-se in … cateva minute. Hematiile se vor deschide un timp suficinet de lung (circa 15 minute), gratie unei temperaturi ambiante de 4ºC, pentru ca moleculele alese de specialisti sa aiba ragazul necesar pentru a patrunde in interiorul lor. Solutia obtinuta nu mai este rosie, ci neagra, globulele pierzandu-si o parte din hemoglobina. Ele sunt puse atunci in prezenta unei solutii, care va contribui la restaurarea concentratiei lor ionice, iar temperatura va fi ridicata la valoarea normala de 37ºC. Membrana hematiei isi regaseste in cateva minute forma sa caracteristica: ea este din nou un mic sac ermetic, continand insa si molecula activa ce ii va conferi proprietatea de a se vindeca o anumita maladie. In final, circa 80% din globulele rosii initiale se vor afla in aceasta situatie. Celelalte, prea batrane pentru a suporta o asemenea operatie, nu mai sunt decat niste membrane, eliminate o data cu spalarea. In sfarsit, ultima etapa consta intr-o “cura de restabilire” a hematiilor tinere, care si-au pierdut in momentul socului osmotic o parte din continutul lor. Ea inseamna scufundarea acestora intr-o solutie regeneratoare, cum ar fi molecula energetica a celulelor, ATP, glucoza etc., ce le va permite sa-si regaseasca principalii constituienti.

Procedeul descris, realizat in Laboratorul de biotehnologie si farmacologie transfuzionala al Centrului regional de transfuzie sngvina reprezinta, intr-adevar, o extraordinara “unealta”. Cum va putea fi el folosit ca o buna “arma” terapeutica? Pentru ca nu toate ideile ce rezulta din aceasta inginerie a globulei rosii sunt si realizabile. Noile generatii de hematii “tamaduitoare”, studiate de echipa din Tours, dirijata de Claude Ropars, se “comporta” insa admirabil. Ele au depasit stadiul experimental si se incearca utilizarea uneia dintre linii in tratamentul leucemiilor umane. Este vorba de “incapsularea” unui produs, asparaginaza, intrebuintat de ma multi ani in lupta impotriva unei forme particulare de leucemie, si anume leucemia limfoblastica acuta. Aceasta molecula enzimatica “infometeaza” celulele canceroase, care, contrar celor normale, nu pot sa fabrice unul din cei 20 de aminoacizi necesari supravietuirii lor, asparagina, si atunci il extrag din mediul exterior, adica din sange. Asparaginaza, injectata pe care intravenoasa bolnavilor, distruge asparagina, deci “hrana” indispensabila celulei leucemice. Acest tratament nu da insa cel mai bun randament. Pe de-o parte pentru ca enzima antileucemica este degradata in organism in cateva ore, apoi injectiile repetate nu inhiba decat o parte din asparagina circulanta. Mai mult, ele risca sa declanseze reactii imunitare cu consecinte nefaste. Ideea de a incorpora asparaginaza in globulele rosii este deci salvatoare: ea va fi protejata, anticorpii circulanti neputand-o ataca si degrada. Asparagina va patrunde nestanjenita in hematie, unde va fi distrusa de enzima. Asadar, acest tip de globule rosii se comporta ca un veritabil distrugator selectiv, care, in cateva saptamani, va “curata” sangele de asparagina, infometand astfel celulele leucemice. Rezultatele preliminare sunt incurajatoare, demonstrandu-se pe animale ca in 5 zile dispare orice urma de asparagina din sange, tratamentele clasice nesuprimand, in acelasi interval de timp, decat 10% din aceasta substanta, cu doze de enzima mult mai importante. In 1989 a debutat si experimentarea pe om, vizandu-se intr-o prima etapa masurarea toxicitatii produsului. Daca totul va decurge bine, fara efecte adverse si distructive, se va trece la etapa de testare a eficacitatii procesului, ceea ce va permite nu doar solutii pentur vindecarea leucemiei, ci si a altor doua forme de cancer, de san si pulmonar.

Alte lucrari cu un viitor cert se refera la transportorii de oxigen. Este vorba de inositol hoxafosfat sau IHP, o molecula de origine vegetala prezenta in diferite seminte si capabila sa modifice proprietatile hemoglobinei. Fixandu-se pe aceasta, in interiorul globulei rosii, ea amelioreaza capacitatea de eliberare a oxigenului in tesuturi. Cu ajutorul lui IHP se obtin deci hematii mult mai active decat cele normale. Consecinta? Prin testarea sa la porci s-a demonstrat ca aceasta substant modereaza activitatea inimii. Aplicatiile sunt vaste. Citam, pentru exemplificare, ischemiile cerebrale, cardiace si ale membrelor inferioare, problemele privind oxigenarea in insuficientele respiratorii sau in cursul interventiilor chirurgicale pe cord, cand, obligatoriu, se foloseste ciculatia extracorporala etc. Iata cate situatii pot fi rezolvate cu ajutorul unei simple transfuzii a circa 500 ml de globule rosii superactive! Pentru aceasta insa trebuie demonstrata eficacitatea terapeutica a lui IHP, care ar fi pacat sa ramana doar doar o curiozitate de laborator. Bineinteles, la Tours, mai exista si alte preocupari. Astfel, se studiaza un nou mijloc de lupta impotriva anemiilor datorate numarului scauzt de globule rosii din organism. Se stie ca eritrocitele batrane sunt distruse prin fagocitare de catre celulele histocite macrofage. Uneori insa sistemul fagocitar este prea “entuziast”, ca in cazul talasemiei, maladie de origine genetica intalnita la mii de persoane din bazinul mediteranean. Boala se trateaza, in general, prin trasfuzii si chiar prin ablatia splinei (“cimitirul” eritrocitelor). Poate ca ar fi mai bine – si-au spus specialistii francezi – sa se actioneze direct asipra sistemului fagocitar. Asa s-a ajuns la introducerea in hematii a unei substante toxice, lantul A al ricinei. La soarece s-a constatat o crestere importanta a duratei vietii globulelor rosii, iar distrugerea fagocitelor a fost temporara.

Asadar, in functie de moleculele introduse, eritrocitele pot fi utilizate in scopuri diferite, fie pentru distrugerea selectiva a unor celule sau ameliorarea oxigenarii tesuturilor, fie pentru indepartarea din sange a diverselor substante indezirabile. O revolutie terapeutica? Da, asa pare sa arate toate aceste interesante cercetari, de acuratetea carora depinde eficacitatea noii terapeutici.

Voichita Domaneantu