p Pesquisadores da Aliança Cingapura-MIT para Pesquisa e Tecnologia (SMART), Empresa de pesquisa do MIT em Cingapura, descobriram uma nova maneira de fabricar glóbulos vermelhos humanos (RBCs) que reduz o tempo de cultura pela metade em comparação com os métodos existentes e usa novos métodos de classificação e purificação que são mais rápidos, mais preciso e menos oneroso. p As transfusões de sangue salvam milhões de vidas todos os anos, mas mais da metade dos países do mundo não tem suprimento de sangue suficiente para atender às suas necessidades. A capacidade de fabricar RBCs sob demanda, especialmente o doador universal de sangue (O +), beneficiaria significativamente aqueles que precisam de transfusão para doenças como a leucemia, contornando a necessidade de grandes volumes de sangue e processos difíceis de isolamento de células.

p A fabricação mais fácil e rápida de hemácias também teria um impacto significativo nos bancos de sangue em todo o mundo e reduziria a dependência do sangue de doadores, que apresenta um risco maior de infecção. Também é fundamental para a pesquisa de doenças como a malária, que afeta mais de 220 milhões de pessoas anualmente, e pode até permitir novas e melhores terapias celulares.

p Contudo, fabricar RBCs é demorado, e cria subprodutos indesejáveis, com os métodos de purificação atuais sendo caros e não ideais para aplicações terapêuticas em grande escala. Os pesquisadores da SMART desenvolveram um protocolo de armazenamento criogênico intermediário otimizado que reduz o tempo de cultura de células para 11 dias após o descongelamento, eliminando a necessidade de fabricação contínua de sangue por 23 dias. Isso é auxiliado por tecnologias complementares que a equipe desenvolveu para altamente eficiente, purificação de RBC de baixo custo e classificação mais direcionada.

p Em um artigo intitulado "Microfluidic label-free bioprocessing of human reticulocytes from erythroid culture, "publicado recentemente em Lab on a Chip , os pesquisadores explicam os enormes avanços técnicos que fizeram para melhorar a fabricação de RBC. O estudo foi realizado por pesquisadores de dois grupos de pesquisa interdisciplinar (IRGs) da SMART:resistência antimicrobiana (AMR) e análise crítica para medicina personalizada de fabricação (CAMP), e co-liderado pelos principais investigadores Jongyoon Han, um professor do MIT, e Peter Preiser, Professor da NTU. A equipe também incluiu professores da AMR e do CAMP IRG nomeados na Universidade Nacional de Cingapura (NUS) e na Universidade Tecnológica de Nanyang (NTU).

p "Os métodos tradicionais de produção de hemácias humanas geralmente requerem 23 dias para que as células cresçam, expandir exponencialmente e finalmente amadurecer em RBCs, "diz o Dr. Kerwin Kwek, autor principal do artigo e associado sênior de pós-doutorado no SMART CAMP. "Nosso protocolo otimizado armazena as células cultivadas em nitrogênio líquido no que normalmente seria o Dia 12 no processo típico, e, quando solicitado, descongela as células e produz as hemácias em 11 dias. "

p Os pesquisadores também desenvolveram novos métodos de purificação e classificação, modificando o Dean Flow Fractionation (DFF) e o Deterministic Lateral Displacement (DLD) existentes; desenvolver um projeto de seção transversal trapezoidal e chip microfluídico para classificação DFF, e um sistema de classificação exclusivo obtido com uma estrutura de pilar em forma de L inversa para classificação DLD.

p As novas técnicas de classificação e purificação da SMART usando os métodos DFF e DLD modificados aproveitam o tamanho e a deformabilidade do RBC para purificação em vez do tamanho esférico. Como a maioria das células humanas são deformáveis, essa técnica pode ter amplas aplicações biológicas e clínicas, como classificação e diagnóstico de células cancerosas e células imunes.

p Ao testar os RBCs purificados, eles mantiveram sua funcionalidade celular, como demonstrado pela alta infectividade do parasita da malária, que requer células altamente puras e saudáveis ​​para a infecção. Isso confirma que as novas tecnologias de classificação e purificação de RBC da SMART são ideais para investigar a patologia da malária.

p Em comparação com a purificação de células convencionais por classificação de células ativadas por fluorescência (FACS), Os métodos DFF e DLD aprimorados da SMART oferecem pureza comparável enquanto processam pelo menos o dobro de células por segundo a menos de um terço do custo. Em processos de fabricação de aumento de escala, DFF é mais ideal para seu alto rendimento volumétrico, enquanto nos casos em que a pureza celular é fundamental, O recurso de alta precisão do DLD é mais vantajoso.

p "Nossos novos métodos de classificação e purificação resultam em um tempo de processamento de células significativamente mais rápido e podem ser facilmente integrados aos processos de fabricação de células atuais. O processo também não requer um técnico treinado para realizar procedimentos de manuseio de amostras e é escalonável para produção industrial, "Dr. Kwek continua.

p Os resultados de suas pesquisas dariam aos cientistas acesso mais rápido aos produtos celulares finais que são totalmente funcionais com alta pureza a um custo de produção reduzido.