中央大学理工部教授的研究团队在宇宙航空研究开发机构(JAXA)的协助下,成功完成犬用人造血的合成与结构解析,这款犬用人造血的制作仅需3种原料及2道步骤,使用上无须进行血型配对,不必担心传染病?div class="pet_recommend clearfix pet_recommend_content_advert" >帜艹て诒4妫ぜ朴?年后商品化。
血液里除了有将氧气运送到全身的「红血球」、攻击病原体的「白血球」、凝固止血的「血小板」等血球外,还有「水分」及「白蛋白」等液体成分之血浆。人造血并不具备白血球和血小板的功能,而是代替红血球的「携氧载体」。
致力研发红血球替代物的科学家们过去一直苦于副作用的问题。红血球内负责运送氧气的是称为「血红素」的蛋白质,因为血红素有易于跟一氧化氮结合的特性,当制剂通过血管,血红素就跑进血管壁内与一氧化氮结合,导致一氧化氮无法正常发挥放松血管的功能。血管一收缩,高血压的风险就上升。
2013年5月,教授想出由3个人类血清白蛋白分子包覆血红素的结构,成功研发出人用人造血——HemoAct。白蛋白表面带负电荷,血管壁膜亦带负电荷,负负相斥的结果,人造血被锁在血管中,就不会影响到血管壁内的一氧化氮了。
HemoAct发表后,他们接获动物医疗相关公司的洽询,展开犬用人造血的研发。虽然过去曾有采用「牛只血红素」的犬只贫血治疗药物,但副作用也多。动物用制剂必须以该动物的血清白蛋白包覆核心的血红素,才能让体内组织判定为「安全物质」,避免副作用的发生。
问题在于动物不像我们人类有完整的血库制度,每次进行手术,饲主与医院还得绞尽脑汁确保血源,现实上不可能找到稳定的犬只白蛋白提供源。教授并未就此放弃。2015年10月,他们利用基因转殖技术,由酵母菌生成犬的人造血清白蛋白,成功合成出跟人类结构相同的犬用人造血——HemoAct-C;接着又以相同手法合成猫用人造血——HemoAct-F。
这次在宇宙航空研究开发机构的协助下,他们更成功解析基因转殖犬隻血清白蛋白的三维结构。运用X光和结晶研究分子结构时,结晶的品质极为重要,结晶品质越好,分子结构就越清晰;然而,地球上的对流会加速结晶成长速度,导致结晶排列混乱。
国际太空站的日本希望号实验舱则一举解决了对流问题。无重力状态的宇宙空间,不像在地球上会因密度和温差而产生对流,蛋白质分子得以依自己的速度井然排列。取得高品质的结晶,也才能解析出过去无从得知的蛋白质结构,加速HemoAct-C的商品化。
未来若能顺利上市,饲主将不必再为寻找捐血犬急得焦头烂额,还能省下血液配对的成本,不但大幅简化输血程序,更降低了传染病与副作用的风险。HemoAct-C可望解决动物医疗现场的血源及储血困境,为动物输血治疗带来莫大贡献。
标签: