Di recente alcuni ricercatori della Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, (nota anche con la sigla SMART), per mezzo di uno studio pubblicato sulla rivista Lab on a Chip, hanno annunciato di aver messo a punto un metodo innovativo di produrre globuli rossi umani, (conosciuti anche con l'acronimo RBCs), il quale è in grado di dimezzare il tempo di coltura cellulare rispetto ai metodi attualmente esistenti ed utilizza sistemi di selezione e purificazione più veloci, più precisi e meno costosi. In pratica, come già risaputo, le trasfusioni di sangue salvano milioni di vite ogni anno, ma oltre la metà dei Paesi del mondo non ha una quantità di sangue sufficiente a soddisfare le proprie esigenze. Per questo motivo la possibilità di produrre RBCs su richiesta, (in particolar modo il sangue dei cosiddetti "donatori universali", cioè quello del gruppo 0-), gioverebbe in modo significativo a chi ha bisogno di trasfusioni per patologie, come la leucemia, eludendo la necessità di grandi prelievi di sangue e di difficili processi di isolamento cellulare. Tra l'altro una produzione più facile e veloce di globuli rossi avrebbe anche un impatto alquanto importante sulle banche del sangue di tutto il mondo e ridurrebbe la dipendenza dal sangue del donatore che ha un rischio di infezione più elevato; senza contare che sarebbe anche fondamentale per la ricerca su diverse malattie, (tra cui, per esempio, la malaria, la quale ancor'oggi colpisce oltre 220 milioni di persone ogni anno), e potrebbe persino consentire nuove e migliori terapie cellulari. Tuttavia con gli attuali metodi di purificazione che sono costosi e non ottimali per applicazioni terapeutiche su larga scala la produzione di RBCs richiede un bel po' di tempo e crea sottoprodotti indesiderati; motivo per il quale gli scienziati della SMART, (in collaborazione con diverse altre strutture internazionali), hanno deciso di progettare un protocollo di stoccaggio criogenico intermedio ottimizzato che, come già anticipato, riduce il tempo di coltura ad 11 giorni dopo la disgregazione, eliminando così la necessità di una produzione di sangue continua di 23 giorni. Inoltre tutto ciò è assistito da tecnologie complementari che gli studiosi hanno sviluppato per una purificazione dei globuli rossi a basso costo ed altamente efficiente, e per una selezione più mirata. In sostanza nella loro indagine i ricercatori hanno spiegato gli enormi progressi tecnici che hanno fatto verso il miglioramento della produzione di RBCs; difatti al riguardo Kerwin Kwek, uno dei principali autori, ha affermato: "I metodi tradizionali per produrre RBCs umani di solito richiedono 23 giorni per far crescere le cellule, espandersi in modo esponenziale ed infine maturare in RBCs. Il nostro protocollo ottimizzato memorizza le cellule coltivate in azoto liquido in quello che normalmente sarebbe il 12° giorno nel processo tipico, e su richiesta scongela le cellule e produce gli RBCs entro 11 giorni". Ad ogni modo gli scienziati hanno sviluppato pure nuovi metodi di purificazione e smistamento, modificando l'attuale Dean Flow Fractionation, (conosciuto anche con la sigla DFF), ed il Deterministic Lateral Displacement, (o DLD): hanno, infatti, realizzato un design a sezione trasversale trapezoidale ed un chip microfluidico per lo smistamento DFF, ed un sistema di selezione unico creato con una struttura a pilastri a forma di L inversa per lo smistamento DLD. Per di più tali nuove tecniche di selezione e purificazione che utilizzano i suddetti due metodi modificati invece della dimensione sferica sfruttano le dimensioni e la deformabilità dei globuli rossi per la purificazione: poiché la maggior parte delle cellule umane sono deformabili, questa tecnica può avere ampie applicazioni biologiche e cliniche, (come, ad esempio, la selezione e la diagnostica delle cellule tumorali ed immunitarie). Ad ogni modo testando gli RBCs purificati, nel corso degli esperimenti è emerso che questi mantengono la loro funzionalità cellulare, (cosa dimostrata anche dall'elevata infettività dei parassiti della malaria, che normalmente richiede cellule altamente pure e sane per far sì che avvenga un'infezione); il che ha confermato che le nuove tecnologie di selezione e purificazione dei globuli rossi sono ideali per studiare la patologia in questione, (e non solo). Inoltre rispetto alla purificazione cellulare convenzionale mediante selezione cellulare attivata dalla fluorescenza, (tecnica conosciuta anche come FACS), i metodi avanzati di DFF e DLD messi a punto dagli esperti della SMART offrono una purezza paragonabile, pur elaborando almeno il doppio delle cellule al secondo a meno di un terzo del costo: difatti nei cosiddetti processi di produzione in scale-up il DFF si è mostrato essere più ottimale per via della sua elevata produttività volumetrica, mentre nei casi in cui la purezza della cella è fondamentale la caratteristica di alta precisione del DLD è stata più vantaggiosa. A tal proposito lo stesso Kerwin Kwek ha concluso dichiarando: "I nostri nuovi metodi di smistamento e purificazione si traducono in tempi di elaborazione delle cellule significativamente più rapidi e possono essere facilmente integrati negli attuali processi di produzione cellulare. Inoltre il processo non richiede un tecnico addestrato per eseguire le procedure di manipolazione dei campioni ed è scalabile per la produzione industriale". Comunque sia, secondo quanto ribadito gli studiosi, i risultati ottenuti della loro ricerca potrebbero, infine, dare un accesso più rapido ai prodotti cellulari finali che sono completamente funzionali con un'elevata purezza ad un costo di produzione ridotto.
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