Im Jahr 1873 injizierte Dr. Joseph Howe Ziegenmilch in die Venen eines Tuberkulose-Patienten und zeichnete sofort Schwindel, Rückenschmerzen und unkontrollierbare Augenbewegungen auf. Er verdoppelte die Dosis: Der Patient starb.
Trotz des unglücklichen Ergebnisses gab der Arzt nicht auf, setzte seine Experimente an Hunden fort (Sie töteten 7) und war dann drei Jahre später überzeugt: Menschenmilch würde benötigt, um menschliches Blut zu ersetzen, nicht Ziege! Nein, nicht einmal. Zum x-ten toten Patienten das schreckliche Fazit: Milch war nicht der ideale Ersatz für Blut, es war kein ideales synthetisches Blut.
Bereits. Weil menschliches Blut eine spezielle Mischung aus Salzen, Proteinen, Zellen und Blutplättchen ist, die perfekt organisiert ist, um Sauerstoff und Nährstoffe durch den Körper zu transportieren: unser Venennetz ist eine echte Transportinfrastruktur (durchschnittlich 160 km lang pro Person), durch die das Blut Müll von den Nieren wegzieht, Antikörper und Hormone transportiert; wenn es eine Wunde gibt, bildet das Blut einen Film über ihr und ermöglicht Heilung. Einer seiner Grundbestandteile, Hämoglobin, ist so wichtig für das Leben, dass man ihn in praktisch jedem Lebewesen findet.
Seit 1600 Versuche, es zu ersetzen, wurden alle Arten von Substanzen eingeschlossen: Milch, Bier, Urin, Kochsalzlösung und mehr, das ist noch besser nicht zu sagen. Das Problem blieb bestehen: Die enorme Nachfrage nach Transfusionen hat zugenommen, und Blut wird wirklich für alles benötigt, von Operationen bis zur Krebsbehandlung, von Transplantationen bis zu Unfällen.
Dies führt natürlich zu einer Schlussfolgerung: Ein synthetischer Blutersatz wäre auch wirtschaftlich ein wahrer Glücksfall. Eine Schätzung besagt, dass der Markt für synthetisches Blut in den ersten fünf Jahren nach der Vermarktung dieses Produkts auf 16 Milliarden Euro wachsen könnte. Fast 140 Jahre nach Dr. Howes Experimenten gibt es noch keine endgültige Lösung für dieses biologische Rätsel.
Gibt es keine Lösung?
In rascher Folge, was als Meilensteine auf diesem Weg gelten: 1660: erste Transfusionsexperimente mit Substanzen aller Art. 1795: erste Transfusion von menschlichem Blut an einen Menschen. 1880: Bewusstsein für die Nichtexistenz anderer Ersatzstoffe als Blut für eine Transfusion. 1966: Biochemiker Leland Clark demonstriert die sauerstofftransportierenden Fähigkeiten von Perfluorkohlenwasserstoffen (PFCs), wenn auch mit einer Effizienz, die weit unter der von Hämoglobin liegt. 70er-80er: Test unter Verwendung von Perfluorkohlenwasserstoffen mit Nachweis schwerer Nebenwirkungen. Keine solche Verbindung hat jemals die Zulassung der Food and Drug Administration erhalten. 2001: Hämopur, entwickelt vom biopharmazeutischen Unternehmen Biopure Corporation, ist das einzige synthetische Blut, das weltweit (in Südafrika) zum Verkauf zugelassen ist. Das Medikament hat ein hohes Herzinfarktrisiko und wird in anderen Ländern als Südafrika nur in verzweifelten Situationen eingesetzt (z. B. bei Ablehnung von Transfusionen aus religiösen Gründen).
Die Situation heute
„Dieses Feld war bis vor kurzem praktisch dunkel. Jetzt gibt es einen Knall.“
Dr. Dipanjan Pan, Professor für Bioingenieurwesen an der University of Illinois.
Heutzutage sind Forscher mit viel mehr Wissen in den Bereichen Materialtechnik, Nanotechnologie und Blutzellbiologie "bewaffnet" und haben eine neue Strategie (richtig oder falsch, wir werden sehen): Blut muss nicht so perfekt wie echt sein erhalten Sie einen Wert, und es muss nicht so komplex sein wie die reale Sache, um das zu tun, was es braucht.
Aus diesem Grund haben sie sich darauf konzentriert, Produkte zu entwickeln, die in Fällen verwendet werden können, in denen eine herkömmliche Transfusion nicht möglich ist: unterentwickelte Länder, Schiffe, Raumstationen oder (in Zukunft) Marsoberflächen.
Erythromer, Notfallblutpulver
Diese Philosophie führte zur Geburt von Erythromer, einer künstlichen Blutzelle mit einer besonderen "Donut"-Form, die einen nanometergroßen Behälter mit gereinigtem Hämoglobin enthält. Im Gegensatz zu herkömmlichem Spenderblut kann Erythromer eingefroren, lange Zeit bei Raumtemperatur gelagert und bei Patienten jeder Blutgruppe verwendet werden. In der Absicht seiner Schöpfer kann man einen Behälter mit Erythromer-Pulver aufbewahren und im Notfall Wasser hinzufügen, um ein "Notblut" zu erhalten, um Patienten auf dem Weg ins Krankenhaus mit dem Krankenwagen am Leben zu erhalten.
Mit anderen Worten, es ist kein echtes Blut, es hat nicht die Fähigkeiten von echtem Blut, aber es erledigt eine notwendige Arbeit für eine begrenzte Zeit, und dabei ist es sehr nützlich.
Die Tests an Mäusen sind voll und ganz erfolgreich verlaufen und die an Kaninchen laufen jetzt: Vor den Tests am Menschen sind Tests an größeren Tieren und anschließend an Primaten erforderlich.
Synthoplatte
Andere Labors haben sich darauf konzentriert, die Funktionen von Blutplättchen nachzuahmen, die notwendig sind, um Blutungen bei einem Unfall zu vermeiden. Die Materialingenieurin Erin Lavik entwickelt eine synthetische Polymer-Nanostruktur, die mit Blutplättchen "zusammenarbeitet", um ihre Leistung zu beschleunigen und zu verbessern.
Im Jahr 2016 war Sen Gupta von der State University Mitbegründer des Biotechnologie-Startups Haima Therapeutics, das das Blutplättchensurrogat Synthoplate entwickelte, das derzeit Tierversuchen unterzogen wird. Sen Gupta hofft, dass seine Bewertung durch Sicherheits- und Toxizitätsbewertungen in zwei bis drei Jahren von der FDA genehmigt werden kann.
