سرویس سلامت ملی بریتانیا (NHS) از سال ۲۰۲۱، درحال کار روی پروژه RESTORE بوده است که هدف آن رشد سلول‌های قرمز خون از سلول‌های بنیادی است.
فوربس می‌نویسد، پروژه ریستور این هدف را دنبال می‌کند که درمان جایگزینی برای انتقال خون ایجاد کند که موثرتر از استفاده از خون افراد اهداکننده باشد و تعداد انتقال‌هایی را که بیماران دچار مشکلات خونی باید در طول زندگی خود دریافت کنند، به حداقل برساند. سلول‌های قرمز خون رشدیافته در آزمایشگاه پروژه ریستور اولین سلول‌های قرمز خون در جهان هستند که وارد کارآزمایی‌های بالینی انتقال خون می‌شوند.
طبق اعلام سازمان مراکز خون آمریکا، از زمان دنیاگیری کووید ۱۹ سطح ذخیره خون ملی به میزان قابل‌توجهی کاهش پیدا کرده است. بیش از نیمی از مراکز خون اجتماعی ایالات متحده با کمبود خون اهدایی مواجه هستند. علاوه‌بر‌این، زیرمجموعه‌ای از جمعیت دچار بیماری‌های خونی هستند که نیاز است هر سال چندین بار انتقال خون انجام دهند. افرادی که دچار بیماری‌های خونی نظیر تالاسمی یا بیماری سلول داسی‌شکل هستند، جزو این دسته محسوب می‌شوند.
افرادی که از تالاسمی یا کم‌خونی سلول داسی‌شکل رنج می‌برند، سلول‌های قرمز خونی دارند که توانایی حمل اکسیژن را ندارند. فقدان خون غنی از اکسیژن می‌تواند موجب وارد آمدن آسیب به اعصاب و اعضای بدن شود.
در صورت عدم درمان، کاهش اکسیژن خون و اندام‌های بدن می‌تواند کشنده باشد. یکی از درمان‌های اصلی برای بیماران مبتلا به بیماری‌های مذکور انتقال سلول‌های قرمز خون است. این رویه، تعداد سلول‌های قرمز خون طبیعی را که اکسیژن را در بدن حمل می‌کنند، افزایش می‌دهد.
درحالی‌که انتقال خون رویه‌ای نسبتا ایمن و استاندارد است، بیمارانی که به بیماری‌های خونی مبتلا هستند و سلول‌های قرمز خون بسیار کمی تولید می‌کنند، برای اینکه سالم بمانند غالبا باید به طور منظم خون دریافت کنند. متأسفانه، دریافت مکرر خون در طول زمان خطراتی به همراه دارد و می‌تواند برای بیماران خطرناک باشد.
بزرگ‌ترین چالش افراد نیازمند خون، مشکل پیدا کردن خون اهدایی است که با گروه خونی آن‌ها سازگار باشد. اگر بیماران خونی را دریافت کنند که با گروه خونی آن‌ها سازگار نباشد، سیستم ایمنی ممکن است به خون جدید جمله کند و مشکلات جدی را برای سلامتی ایجاد کند.
چالش دیگر آن است که بیمارانی که در طول زندگی خود به‌طور مکرر خون دریافت می‌کنند، درمعرض خطر دریافت آهن بیش‌ازحد قرار دارند. این امر همچنین می‌تواند موجب عوارض جدی سلامتی شود.
با توجه به خطرات بالقوه انتقال خون از اهداکنندگان و همچنین کمبود اهداکننده خون، به ایجاد منابع دیگری از خون نیاز است که مطمئن‌تر و دارای ماندگاری بیشتر در بدن باشد. یکی از راه‌ها برای رفع این نیازها ازطریق سلول‌های بنیادی است.
سلول‌های بنیادی ازاین‌نظر منحصربه‌فرد هستند که می‌توان آن‌ها را به مراحل ابتدایی رشد سلولی بازگرداند. وقتی سلول‌های بنیادی به حالت رویانی بازگردانده می‌شوند و سیگنال‌های شیمیایی مناسبی را دریافت می‌کنند، می‌توانند تقریبا به همه انواع سلول‌های بالغ بدن ازجمله سلول‌های قرمز خون تبدیل شوند.
مطالعات نشان داده‌اند درحالی‌که سلول‌های تولیدشده عملکردی مانند سلول‌های طبیعی دارند، احتمال اینکه بیشتر از سلول‌های اهدایی در بدن زنده بمانند، بیشتر است. پژوهشگران NHS حدس می‌زنند که با تولید سلول‌های قرمز خون و انتقال موفقیت‌آمیز آن‌ها به بیماران، سلول‌های رشدیافته در آزمایشگاه مدت بیشتری را در بدن زنده می‌مانند و تعداد انتقال‌هایی که بیماران در طول عمر خود به آن نیاز دارند، کاهش پیدا می‌کند.
پژوهشگران همچنین با استفاده از سلول‌های بنیادی به‌جای تکیه بر اهداکنندگان خون می‌توانند برای بیماران دارنده‌ی گروه‌های خونی کمیاب که به‌راحتی نوع سازگار با آن‌ها پیدا نمی‌شود، منابع خون تولید کنند. ازآن‌جا که سلول‌های بنیادی گرفته‌شده از بیمار حاوی ژن‌هایی هستند که خاص خود بیمار است، احتمال اینکه سلول‌های قرمز خون سالم تولیدشده از سلول‌های بنیادی بیمار توسط بدن او رد شوند، بسیار کمتر است.
درحالی‌که پروژه ریستور در مراحل ابتدایی بالینی خود قرار دارد و هنوز روش مورد استفاده برای تولید سلول‌های قرمز خون را منتشر نکرده است، مطالعات دیگر روی سلول‌های بنیادی خون‌ساز تمرکز کرده‌اند.
سلول‌های بنیادی خون‌ساز سلول‌های نادر و کمیابی هستند که پتانسیل تبدیل‌شدن به هر نوع سلول خونی یعنی سلول‌های سفید خون، پلاکت‌ها و سلول‌های قرمز خون را دارند. سلول‌های بنیادی خون‌ساز هم در خون و هم در مغز استخوان یافت می‌شوند.
پژوهشگران در روشی که سال ۲۰۲۰ درمجله‌ی Stem Cell Research and Therapy منتشر شد، سلول‌های قرمز خون را از سلول‌های بنیادی خون‌ساز در سه مرحله و در طول ۲۱ روزه تولید کردند.
سلول‌های بنیادی از اهداکنندگان سالم گرفته شد. پس از جداسازی سلول‌های بنیادی، آن‌ها در حمامی از پلاسمای خون انسان، انسولین و محلولی حاوی آهن و پروتئین ترانسفرین قرار داده شدند. ترانسفرین پروتئینی است که به سلول‌های خون در جذب آهن کمک می‌کند. مرحله دوم شامل افزودن اریتروپویتین بود؛ گلیکوپروتئینی که به تبدیل‌شدن سلول‌های بنیادی خون‌ساز به سلول‌های خونی دیگر کمک می‌کند. در مرحله سوم، مواد شیمیایی اضافی برای تحریک رشد سلول‌های قرمز خون اضافه شد.
درحالی‌که روش‌هایی از‌این‌دست شیوه‌های پذیرفته‌شده‌ای برای تولید سلول‌های قرمز خون هستند، این واقعیت که فرایند توصیف‌شده ۲۱ روز طول می‌کشد، ممکن است مانع از تبدیل‌شدن سلول‌های قرمز خون مبتنی‌بر سلول‌های بنیادی خون‌ساز به راه‌حلی واقع‌گرایانه برای کاربردهای بالینی شود.
با‌این‌حال، پروژه ریستور همچنان می‌خواهد سلول‌های قرمز خون رشدیافته در آزمایشگاه را در محیط بالینی آزمایش کند. تاکنون دو نفر سلول‌های آزمایشگاهی ریستور را دریافت کرده‌اند. دو شرکت‌کننده حدود یک تا دو قاشق چای‌خوری از سلول‌های تولیدشده در آزمایشگاه را دریافت کردند و درنتیجه‌ی دریافت خون آزمایشگاهی عارضه‌ی جانبی نشان ندادند.
سرویس سلامت ملی بریتانیا قصد دارد سلول‌های تولیدشده در آزمایشگاه را روی حداقل ده شرکت‌کننده آزمایش کنند. هر شرکت‌کننده یک نوبت سلول‌های قرمز اهدایی و یک نوبت سلول‌های رشدیافته در آزمایشگاه را دریافت خواهد کرد. این انتقال‌ها با فاصله حداقل چهار ماه انجام می‌شود تا پژوهشگران بتوانند تعیین کنند که آیا سلول‌های رشدیافته در آزمایشگاه نسبت‌به سلول‌های قرمز خون اهدایی به مدت بیشتری دوام می‌آورند یا نه.
به‌طورکلی، پژوهش‌های بیشتری برای تعیین این مساله نیاز است که مقادیر بالاتر خون حاصل از سلول‌های بنیادی موجب واکنش‌های نامطلوب در بیماران نمی‌شود. به‌طور معمول، انتقال خون به حدود ۴۵۰ سی‌سی خون نیاز دارد.
تاکنون، پروژه ریستور تنها روی انتقال مقادیر اندک خون تولیدشده در آزمایشگاه تمرکز کرده است. به‌منظور تعیین اینکه آیا سلول‌های قرمز خون تولیدشده در آزمایشگاه برای بیماران نیازمند انتقال خون منظم، جایگزین کارآمدی است یا نه، باید بررسی شود که بیماران به مقادیر بالاتر خون تولیدشده در آزمایشگاه چگونه واکنش نشان می‌دهند. با‌این‌حال، کارآزمایی‌های بالینی اولیه گامی بی‌سابقه و خوش‌بینانه به سمت درمان‌های ایمن‌تر و موثرتر برای کسانی است که از بیماری‌های خونی رنج می‌برند.
