Perché abbiamo bisogno di alternative al sangue?
Le trasfusioni di sangue sono sicure ed efficaci, ma dipendono dalle donazioni volontarie e dalla compatibilità tra gruppi sanguigni. In situazioni di emergenza, la scarsità di sangue compatibile può mettere anche a rischio la vita dei pazienti. In tutti questi casi, i sostituti sintetici possono rappresentare un’alternativa sempre disponibile e universale.
Qual è il ruolo dei sostituti del sangue?
La loro funzione è di simulare il lavoro fisiologico dell’emoglobina mantenendo la capacità di trasportare ossigeno ai tessuti e agli organi vitali. Le principali categorie farmacologiche sono gli HBOC (Hemoglobin-Based Oxygen Carriers) e i PFC (Perfluorocarbon Emulsions).
HBOC: emoglobina libera al servizio della terapia
Sono soluzioni contenenti emoglobina purificata (umana, bovina o ricombinante), trattata chimicamente per renderla stabile e, allo stesso tempo, sicura. Un esempio è l’Hemopure®, a base di emoglobina bovina, autorizzato in Sudafrica e Russia. In Italia non è attualmente disponibile in commercio, ma ne è stato autorizzato l’uso compassionevole.
Quali sono i limiti farmacologici degli HBOC
I trial clinici hanno dimostrato che l’emoglobina libera può causare effetti collaterali come vasocostrizione e ipertensione. Inoltre, si può ossidare facilmente a metemoglobina, una forma inattiva che può generare radicali liberi, responsabili di danni cellulari. A causa di questi effetti collaterali, diversi prodotti (HemAssist®, PolyHeme®, Hemolink®) non hanno superato le fasi di sperimentazione.
E per quanto riguarda i PFC?
I perfluorocarburi (PFC) sono molecole sintetiche, contenenti ossigeno disciolto, che liberano nei tessuti dopo essere state iniettate in forma di emulsioni. Un esempio storico è il Fluosol-DA®, approvato negli anni ’80 ma poi ritirato a causa della scarsa stabilità e delle reazioni avverse. Oggi, il Perftoran® è il solo PFC autorizzato in Russia e in alcune nazioni dell’Est Europa.
Quali sono i limiti farmacologici dei PFC?
I PFC richiedono l’inalazione di elevate concentrazioni di ossigeno puro. Inoltre, tendono ad accumularsi nei tessuti, inducendo reazioni immunologiche ed interferendo con la coagulazione del sangue. A causa di queste problematiche, il loro uso è attualmente limitato a casi selezionati, come le ischemie cerebrali o i pazienti non trasfondibili.
Esistono anche altri sostituti sintetici del sangue?
La ricerca biomedica si sta orientando verso molecole di origine marina e sullo sviluppo di cellule sintetiche. Ad esempio, Hemo2Life® a base di emoglobina derivata dall’Arenicola marina, ha un’alta affinità per l’ossigeno, che cede facilmente in ambienti ipossici. Al momento è approvata per facilitare la conservazione e il trasporto degli organi destinati al trapianto.
Quali sono le sfide della ricerca?
La nuova sfida farmacologica è trovare molecole con maggiore stabilità ed emivita, bassa tossicità e migliore interazione con i sistemi biologici. Alcuni HBOC di seconda generazione, come Sanguinate®, contengono emoglobina modificata legata al PEG, che ne riduce gli effetti collaterali. Inoltre, si stanno sviluppando globuli rossi artificiali basati su polimeri biodegradabili o membrane sintetiche, capaci di trasportare l’ossigeno, che sembrano avere un profilo di sicurezza migliore rispetto agli HBOC, anche se l’efficacia clinica resta da verificare.
