طوّر باحثون نوعًا جديدًا من الدم الاصطناعي يعتمد على هيموغلوبين مُغلَّف داخل خلية صناعية، قادر على نقل الأكسجين لأي مريض مهما كانت فصيلة دمه، ومن دون أي مخاطر متعلقة بالعدوى.
يموت عدد هائل من الناس كل عام بسبب الصدمة النزفية، وهي الحالة التي يفقد فيها المصاب كمية كبيرة من الدم خلال دقائق فينهار الجسم قبل أن يتمكن الأطباء من التدخل.
المشكلة ليست في نقص المعرفة الطبية، بل في أنّ الدم الحقيقي يحتاج إلى فحص الفصيلة، والتأكد من خلوّه من الأمراض، وحفظه في التبريد. هذه الشروط تجعل وجوده مستحيلاً في الطرقات وساحات القتال والمناطق البعيدة. ولهذا ظل ابتكار دم اصطناعي آمن وقابل للتخزين حلماً يلاحق العلماء منذ عقود طويلة.
تقنية تعيد الأمل
التقدم الأخير في الأحياء النانوية، وهو علم يبني مواداً دقيقة تعمل داخل الجسم، وفي الكيمياء التخليقية، أعاد فتح الباب أمام هذا الحلم. فقد بدأ الباحثون في تجريب فكرة تقوم على وضع الهيموغلوبين، وهو البروتين الذي يحمل الأوكسجين داخل خلايا الدم الحمراء، داخل غشاء خلية صناعية.
هذا التغليف يمنع خطورة الهيموغلوبين الحر، الذي يتحول في الدم إلى مادة مؤكسدة قوية تؤذي الأوعية الدموية وتمتص أكسيد النيتروز، وهو الغاز الذي يبقي الأوعية الدموية مفتوحة. ولذلك كانت المحاولات القديمة لإنتاج بديل مبني على الهيموغلوبين وحده محاولات خطرة انتهت بالفشل.
محاكاة الخلية الحمراء
الفكرة الجديدة تعتمد على محاكاة السلوك الطبيعي لخلايا الدم الحمراء، إذ صُمّم الغشاء الصناعي ليستجيب لتغير درجة الحموضة pH. فهو يلتقط الأوكسجين في الرئتين حيث البيئة قلوية، ويطلقه في العضلات والأنسجة النشطة حيث البيئة حامضية.
بهذه الطريقة تتصرف الخلية الاصطناعية تماماً كما تفعل الخلية الطبيعية داخل الجسم. وبعد ذلك يُجمد المنتج ويُجفف ليصبح مسحوقاً يحتفظ بفعاليته لفترات طويلة، ويمكن تفعيله بمجرد إضافة الماء.
يقول الطبيب آلان دكتور، من جامعة ميريلاند، إن هذه المادة يمكن أن يحملها الجنود في جيوبهم لتبقيهم على قيد الحياة إلى حين الوصول إلى المستشفى.
نتائج أولية مشجعة
أظهرت التجارب الأولى نتائج لافتة. فقد تم اختبار النموذج الأولي المسمى "إريثرومر" على القوارض والأرانب، وفي التجارب التي فقدت فيها الأرانب 40 في المئة من دمها، تمكن الدم الاصطناعي من الحفاظ على ضغط الدم ومستويات الأوكسجين كما يفعل الدم الحقيقي. ومع ذلك، فإن التجارب على البشر ستكون الاختبار الحقيقي الذي سيحدد القدرة الفعلية لهذه التقنية على تغيير قواعد اللعبة.
سباق ياباني موازٍ
اليابان بدورها تشارك في هذا السباق العلمي من خلال فريق بقيادة العالم هيرومي ساكاي، الذي طور نموذجاً آخر لدم اصطناعي يعتمد على حويصلات دقيقة تحتوي على هيموغلوبين منقى ومغلف بغشاء ثنائي الدهون يشبه غشاء الخلية الطبيعية. النموذج الياباني لا يتمتع بميزة التجفيف بالتجميد، لكنه دخل بالفعل مرحلة التجارب السريرية.
ففي عام 2020 خضع متطوعون ذكور أصحاء لتجربة من المرحلة الأولى، وتبين أنه آمن ويتحرك داخل الجسم من دون آثار جانبية، فيما يستعد الفريق لبدء المرحلة الثانية لاختبار الفعالية.
ثورة محتملة في طب الطوارئ
ما يزال الطريق طويلاً في الولايات المتحدة، إذ إن الجهات التنظيمية ستفرض تدقيقاً صارماً بسبب تاريخ التجارب السابقة التي تسببت في آثار سامة. لكن العلماء يعتقدون أن النجاح في هذه المرحلة يمكن أن يُحدث ثورة حقيقية في طب الطوارئ. إذ يمكن للمسعفين استخدام الدم الاصطناعي مباشرة في موقع الحادث، ويمكن للأطباء العسكريين الاعتماد عليه في ساحات القتال، كما يمكن للمرافق الطبية النائية تخزينه دون الحاجة إلى التبريد. ويرى دكتور أن اليوم الذي يصبح فيه لكل جندي "دمه الخاص" داخل حقيبته لم يعد بعيداً كما كان يبدو.