Creati globuli rossi sintetici in grado di imitare quelli naturali e fare anche qualcosa in più

Da tempo la scienza cerca di sviluppare globuli rossi sintetici in grado di imitare le proprietà di quelli naturali, come flessibilità, trasporto dell’ossigeno e lunghi tempi di circolazione. Ma finora, nella maggior parte dei globuli rossi artificiali prodotti si è riusciti a replicare solo alcune caratteristiche chiave, ma non tutte, dei globuli rossi naturali.
Ora sembra che i ricercatori siano riusciti a produrre globuli rossi sintetici che hanno tutte le capacità naturali delle cellule, oltre a alcune nuove.
I globuli rossi (o eritrociti) assorbono ossigeno dai polmoni e lo distribuiscono ai tessuti del corpo. Queste cellule a forma di disco contengono milioni di molecole di emoglobina, una proteina contenente ferro che lega l’ossigeno.
I globuli rossi sono altamente flessibili, il che consente loro di percorrere minuscoli capillari e poi tornare alla loro forma precedente. Queste cellule presentano ​​sulla loro superficie proteine che consentono loro di circolare a lungo nei vasi sanguigni senza essere divorati dalle cellule immunitarie.
Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker e colleghi volevano creare globuli rossi artificiali con proprietà simili a quelle naturali, ma in grado anche di svolgere nuovi lavori come il trasporto di farmaci mirati là dove necessari, il targeting magnetico e il rilevamento di tossine.
I ricercatori hanno realizzato le cellule sintetiche inizialmente rivestendo globuli rossi naturali con un sottile strato di silice. Hanno stratificato i polimeri caricati positivamente e negativamente sui globuli rossi di silice, quindi hanno rimosso la silice, producendo repliche flessibili. Infine, il team ha rivestito la superficie delle repliche con membrane RBC naturali.
Le cellule artificiali sono simili per dimensioni, forma, carica e proteine ​​superficiali alle cellule naturali e possono attraversare i capillari senza perdere la loro forma. Nei topi, i GR sintetici sono durati per più di 48 ore, senza tossicità osservabile.
I ricercatori hanno caricato le cellule artificiali con emoglobina, un farmaco antitumorale e un sensore di tossine o nanoparticelle magnetiche per dimostrare che possono trasportare carichi. Il team ha anche dimostrato che i nuovi globuli rossi potrebbero agire come esche per una tossina batterica.
Riferimento: “Ricostruzione biomimetica di globuli rossi multifunzionali: design modulare utilizzando componenti funzionali” di Jimin Guo, Jacob Ongudi Agola, Rita Serda, Stefan Franco, Qi Lei, Lu Wang, Joshua Minster, Jonas G. Croissant, Kimberly S. Butler, Wei Zhu e C. Jeffrey Brinker, 11 maggio 2020, ACS Nano .
DOI: 10.1021 / acsnano.9b08714