Japão desenvolve sangue artificial compatível com todos os tipos sanguíneos

• Pesquisadores japoneses desenvolveram sangue artificial que pode ser usado em pacientes de qualquer tipo sanguíneo
• Ele foi criado a partir da extração da hemoglobina dos glóbulos vermelhos e transformado em hemácias artificiais, podendo ser usado sem teste de tipagem sanguínea
• O sangue artificial pode ser armazenado por até 2 anos em temperatura ambiente e 5 anos refrigerado, com prazo de validade muito superior ao das hemácias convencionais
• Desde 2022, testes clínicos iniciais vêm mostrando ausência de efeitos colaterais graves
• A meta é colocá-lo em uso prático até 2030, enquanto pesquisas sobre outros transportadores artificiais de oxigênio também avançam ativamente

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A necessidade de sangue artificial no campo médico

• A transfusão de sangue desempenha um papel crucial em salvar vidas no mundo todo
• Em especial, a escassez de sangue O negativo (doador universal) ocorre com frequência
• O sangue doado tem curto período de armazenamento e, especialmente em países de baixa renda, o fornecimento é muito difícil

Desenvolvimento do sangue artificial pelos pesquisadores japoneses

• A equipe liderada pela professora Hiromi Sakai, da Nara Medical University, desenvolveu o sangue artificial para superar as limitações do sangue convencional
• A hemoglobina é extraída de sangue doado vencido e transformada em hemácias artificiais envoltas por uma membrana protetora, estáveis e não expostas a vírus
• O sangue artificial desenvolvido não tem tipo sanguíneo, portanto não exige testes separados de compatibilidade
• O sangue artificial pode ser armazenado por até 2 anos em temperatura ambiente e 5 anos sob refrigeração, oferecendo capacidade de conservação muito superior à das hemácias convencionais (42 dias refrigeradas)

Testes clínicos iniciais e andamento da pesquisa

• Desde 2022, começaram testes clínicos de infusão intravenosa de um transportador artificial de oxigênio (vesículas de hemoglobina) em um grupo pequeno (12 homens)
• O volume administrado foi aumentado gradualmente até 100 ml
• Houve alguns efeitos colaterais leves, mas não foram observadas mudanças graves em sinais vitais principais, como a pressão arterial
• A equipe acelerou ainda mais os testes clínicos a partir de julho de 2023 e, em março de 2024, ampliou o estudo com volumes de infusão de até 400 ml

Planos futuros e panorama das pesquisas no Japão e no exterior

• Caso não surjam reações adversas adicionais, o estudo deverá avançar para a etapa de verificação da eficácia terapêutica e da segurança
• Com meta de comercialização em 2030, os pesquisadores seguem promovendo sua adoção prática
• Paralelamente, a equipe do professor Teruyuki Komatsu, da Chuo University, também está desenvolvendo um transportador de oxigênio estabilizado com uma membrana protetora de albumina
• Em testes com animais, ele demonstrou eficácia no tratamento de hemorragia e AVC, e a expectativa é de expansão para estudos clínicos em humanos

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Comentários do Hacker News

• Lembro de uma empresa chamada Biopure, nos EUA, que extraía hemoglobina de sangue bovino para criar um substituto do sangue chamado “terapêutico de oxigênio”. Como o produto não usava glóbulos vermelhos inteiros, podia ser usado independentemente do tipo sanguíneo, podia ser armazenado em temperatura ambiente e, por ter moléculas pequenas, tinha a característica de levar oxigênio com mais eficiência a áreas com obstrução arterial ou aos tecidos. Mas a empresa teve muitos problemas de gestão e, nos EUA, não conseguiu aprovação da FDA para nada além de um produto veterinário. Havia eficácia real, mas ficou a frustração de a comercialização ter fracassado. Anexaram também um artigo relacionado: Wikipedia Biopure. Como referência, a empresa chegou a ser processada por declarações falsas a investidores sobre ensaios clínicos, e houve até um caso escandaloso em que o vice-presidente fingiu estar com câncer para enganar o tribunal e acabou condenado a 3 anos de prisão. A expectativa é que esse novo substituto de sangue da equipe japonesa tenha um desfecho mais positivo.

  • Há também a história de que a WADA tratou especificamente do uso de substitutos sanguíneos à base de hemoglobina como doping: material da WADA. Como esses produtos podem ser armazenados em temperatura ambiente e não exigem compatibilidade de tipo sanguíneo, poderiam ser administrados livremente a qualquer momento no ônibus da equipe. Isso seria uma vantagem enorme em competições como o Tour de France, já que permitiria escapar dos controles antidoping. A Biopure era oficialmente contra o doping, mas na prática parecia até um pouco orgulhosa de a WADA citar seu produto, como sinal de que ele realmente funcionava.
  • Curiosidade sobre o que acontece com as patentes ou com a tecnologia quando uma empresa quebra, e por que nenhuma empresa competitiva deu continuidade, mesmo com um produto que parecia funcionar, mas foi mal sustentado pela companhia.
  • Recordação nostálgica da época em que alguém pensou em fazer um investimento-anjo na Biopure.
  • É fascinante que tenham conseguido efeito colocando hemoglobina diretamente no sangue; parece uma abordagem simples e criativa, sem reação imune nem degradação.
  • Separadamente da Biopure, havia também outro substituto de sangue nos EUA chamado "PolyHeme", que teve mais casos de ataque cardíaco e gerou controvérsia por ter conduzido testes clínicos com pacientes de trauma sem consentimento. Dá para conferir no link: Wiki sobre PolyHeme.

• O sangue artificial é feito extraindo apenas a hemoglobina do sangue doado existente e colocando-a em uma cápsula protetora para formar glóbulos vermelhos artificiais sem vírus, então no fim ainda depende de sangue doado. Observação: o texto original foi fornecido em forma de citação.

  • A equipe desta pesquisa está priorizando o uso de hemácias doadas que estão prestes a vencer, numa tentativa de maximizar o aproveitamento do sangue existente. Mas hemoglobina é apenas uma proteína, e hoje já se produz hemoglobina animal para uso como proteína em carne cultivada. Até agora, ter apenas hemoglobina não bastava para desempenhar imediatamente o papel útil de uma hemácia, mas com esta pesquisa pode se abrir um mercado de produção em massa de hemoglobina humana recombinante. Há confiança de que, em 5 a 10 anos, será fácil comprar hemoglobina humana de fornecedores de biofarma.
  • O maior problema na doação de sangue é o vencimento do prazo de validade, então são essenciais doações constantes ao longo de todo o ano. Mesmo quando há um pico de doações após um desastre, o excedente acaba tendo de ser descartado. Se for possível aproveitar todo o sangue vencido, sem necessidade de tipagem sanguínea e com prazo de armazenamento maior, isso teria um valor enorme.
  • A funcionalidade “não precisa de teste de tipo sanguíneo” é extremamente importante para certos pacientes. Para quem precisa de transfusões contínuas e não pode receber vários tipos sanguíneos, isso representa uma dificuldade prática e muito real.

• Houve várias tentativas semelhantes ao sangue artificial, e em alguns casos certas substâncias químicas específicas, como perfluorocarbon, tinham capacidade de transporte de oxigênio tão alta que podiam carregar muito mais oxigênio do que o sangue. Reforça-se a necessidade de substitutos sanguíneos seguros e com longa duração de armazenamento. Ainda assim, esse tipo de produto só substitui artificialmente a função de transporte de oxigênio do sangue; ainda é difícil abranger outras funções principais, como coagulação, imunidade, hormônios e nutrientes. Mesmo assim, é bem-vindo qualquer avanço que permita lidar com o fornecimento de oxigênio com segurança.

  • Na maioria das transfusões após trauma, na prática a principal função é justamente fornecer hemácias, então há situações em que as outras funções do sangue nem precisam ser transfundidas.
  • O surgimento do termo “oxygen therapeutics” também vem desse contexto: na prática não é sangue, mas um dispositivo ou formulação para entrega de oxigênio. No começo, a nomenclatura parecia excessivamente segmentada, mas nesta discussão ficou convincente por que essa distinção de termos é importante.

• Numa busca rápida, encontraram que esta provavelmente não é a primeira vez que se desenvolve sangue artificial no Japão, e que já havia pesquisas de outra equipe em 2019: artigo sobre o caso de 2019. Fica a curiosidade sobre qual é a diferença desta pesquisa atual.

  • Em 2019, os testes tinham sido feitos apenas em coelhos, enquanto agora os ensaios estão em andamento em humanos. Desde 2022, vêm aplicando o produto em voluntários saudáveis com doses gradualmente crescentes. Se não forem confirmados efeitos colaterais, em breve passarão para a etapa de avaliação de eficácia e segurança, com aceleração do desenvolvimento visando uso prático em 2030.

• Ao ler “compatível com todos os tipos sanguíneos”, alguém pensou em produtos totalmente sintéticos como perfluorocarbon; aliás, produtos desse tipo já estão em uso real no México e na Rússia: Wiki sobre PFC.

  • Uma particularidade das soluções de PFC é sua excelente capacidade de transporte de oxigênio, a ponto de terem sido usadas de modo que humanos pudessem até respirar líquido.

• Nos EUA, a empresa Kalocyte está desenvolvendo sangue artificial, em colaboração com a DARPA, e foi apresentada este ano na The New Yorker: artigo da New Yorker.

• O artigo científico desse ensaio clínico pode ser consultado em Blood Advances.

• Dá uma sensação curiosa, como se a premissa da série da HBO True Blood tivesse virado realidade. É interessante pensar na trama em que cientistas japoneses desenvolvem sangue artificial e tornam possível a atividade de vampiros. Claro, a realização dos vampiros é outra história, mas a combinação de blood substitute e cientistas japoneses de fato se concretizou.

• Suposição de que a tecnologia desta equipe provavelmente seja uma cápsula de hemoglobina baseada em lipossomas; confirmaram o nome do autor Sakai e compartilharam artigos relacionados: PubMed1 PubMed2. Para quem quiser tentar reproduzir diretamente o método de processamento de partículas, também vale consultar método de fabricação de partículas no PMC.

• Menção a uma piada de que o sangue representa 2,5% das exportações dos EUA.

  • Explicação da piada: ver artigo da CNBC. Porém, há a observação de que esse número de 2,5% é uma estatística exagerada, calculada incluindo vários produtos de exportação que contêm derivados do sangue, e não apenas sangue finalizado de fato. Não buscaram mais dados, mas o contexto é de que existe alguma controvérsia.