Un equipo de investigadores alemanes y británicos han desarrollado un sistema microfisiológico dinámico que imita con fidelidad las condiciones de la médula ósea humana: el avance promete revolucionar la fabricación de glóbulos rojos in vitro, sentando las bases para la producción eficiente de sangre artificial.
Cada año, millones de personas dependen de transfusiones de sangre para sobrevivir a cirugías, accidentes o enfermedades. Sin embargo, conseguir suficientes donaciones compatibles sigue siendo un reto. Ahora, investigadores de la Universidad de Constanza, en Alemania, junto a sus colegas de la Universidad Queen Mary de Londres, en el Reino Unido, han desarrollado un nuevo método para crear sangre en laboratorio de forma eficiente.
En un estudio publicado en la revista Science Signaling, los especialistas explican cómo han creado un sistema que imita las condiciones existentes en el interior de nuestros huesos, específicamente de la médula ósea, que es donde se produce la sangre. Este “hueso en chip”, como lo han bautizado, permite que células madre humanas se transformen en glóbulos rojos, logrando de esta forma hacer viable el proceso de producción de sangre artificial.
Superando el problema de la expulsión del núcleo
¿Cómo funciona? Dentro de este pequeño dispositivo, las células se deslizan por una especie de red tridimensional, mientras reciben señales similares a las que obtendrían dentro del cuerpo humano. Esas señales incluyen fuerzas físicas que guían su desarrollo y moléculas que les “indican” cómo madurar correctamente. Gracias a este ambiente controlado, las células madre se convierten en glóbulos rojos de manera mucho más eficiente que con métodos anteriores.
En el cuerpo humano, la producción natural de sangre tiene lugar en la médula ósea. Las células madre se transforman en células precursoras de los eritrocitos o glóbulos rojos. Aunque el proceso de maduración de las células madre en eritrocitos está optimizado, hasta ahora no estaba claro qué factores inducen la expulsión del núcleo, que es el momento crucial para la producción de glóbulos rojos y, en consecuencia, de sangre artificial.
“Descubrimos que la quimiocina CXCL12, que se encuentra principalmente en la médula ósea, puede desencadenar dicha expulsión del núcleo, aunque en interacción con varios factores. Al añadir CXCL12 en el momento adecuado, pudimos inducir artificialmente la expulsión de núcleo”, indicó en una nota de prensa la científica Julia Gutjahr, una de las autoras del estudio. Este hallazgo supone un avance científico que, en el futuro, debería ayudar a que la producción de sangre artificial sea mucho más eficiente.
Producción personalizada de sangre artificial
Los primeros datos son auspiciosos. En menos de diez días, el sistema logró producir una gran cantidad de glóbulos rojos jóvenes, listos para transportar oxígeno. De hecho, su capacidad para hacerlo fue probada en experimentos: los resultados fueron similares a los que ofrecería una transfusión convencional.
Referencia
Intracellular and nuclear CXCR4 signaling promotes terminal erythroblast differentiation and enucleation. Julia Christine Gutjahr et al. Science Signaling (2025). DOI:https://doi.org/10.1126/scisignal.adt2678
Los investigadores creen que si esta técnica logra escalarse y adaptarse a las exigencias médicas, podríamos llegar a producir sangre “a medida” para cada paciente. Esto evitaría problemas de compatibilidad y reduciría riesgos de infecciones. Además, podría ofrecer una solución en situaciones de emergencia o en zonas donde las donaciones escasean.
Pero aunque los avances son prometedores, convertir este desarrollo en una solución real requiere superar numerosos desafíos. Por ejemplo, mantener el proceso completamente libre de contaminantes, producir los materiales necesarios en grandes cantidades y cumplir con estrictas normas internacionales.