Japan entwickelt künstliches Blut, das mit allen Blutgruppen kompatibel ist

 (tokyoweekender.com)
2 Punkte von GN⁺ 2025-06-04 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Ein japanisches Forschungsteam hat künstliches Blut entwickelt, das unabhängig von der Blutgruppe eingesetzt werden kann, um den Mangel an O-negativem Blut und das Problem kurzer Lagerfristen zu verringern
  • Aus abgelaufenem Spenderblut wird Hämoglobin extrahiert und mit einer Schutzhülle umgeben, wodurch stabile und virusfreie künstliche rote Blutkörperchen entstehen
  • Die künstlichen Zellen haben keine Blutgruppe, daher sind keine Kompatibilitätstests nötig; Berichten zufolge können sie bei Raumtemperatur bis zu 2 Jahre und gekühlt bis zu 5 Jahre gelagert werden
  • In einer kleinen Studie im Jahr 2022 erhielten 12 gesunde männliche Freiwillige Dosen von bis zu 100 ml; abgesehen von einigen leichten Nebenwirkungen gab es keine größeren Veränderungen bei Vitalzeichen wie dem Blutdruck
  • Seit März 2025 werden 100 bis 400 ml verabreicht; falls keine Nebenwirkungen festgestellt werden, soll nach Bewertung von Wirksamkeit und Sicherheit eine praktische Anwendung um das Jahr 2030 angestrebt werden

Künstliche rote Blutkörperchen ohne Blutgruppe

  • Bluttransfusionen sind eine zentrale medizinische Maßnahme zur Rettung von Leben, doch eine ausreichende Blutversorgung aufrechtzuerhalten ist nicht einfach
    • In Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen ist die Belastung der Blutversorgung besonders groß
    • Bei der universellen Spenderblutgruppe O-negativ übersteigt die Nachfrage häufig das Angebot
    • Auch die Lagerfrist von Spenderblut ist begrenzt
  • Ein Forschungsteam unter Leitung von Hiromi Sakai von der Nara Medical University entwickelt künstliches Blut, das bei Patientinnen und Patienten aller Blutgruppen eingesetzt werden kann
  • Das Herstellungsverfahren extrahiert Hämoglobin aus abgelaufenem Spenderblut
    • Hämoglobin ist ein eisenhaltiges Protein, das in roten Blutkörperchen den Sauerstofftransport unterstützt
    • Das extrahierte Hämoglobin wird mit einer Schutzhülle umgeben, um stabile und virusfreie künstliche rote Blutkörperchen zu erzeugen
  • Diese künstlichen Zellen haben keine Blutgruppe und können ohne Kompatibilitätstests verwendet werden
  • Die mögliche Lagerdauer ist deutlich länger als bei herkömmlichen roten Blutkörperchen aus Spenderblut
    • Lagerung bei Raumtemperatur: bis zu 2 Jahre
    • Gekühlte Lagerung: bis zu 5 Jahre
    • Rote Blutkörperchen aus Spenderblut: bei gekühlter Lagerung bis zu 42 Tage

Klinische Studien und andere Forschung zu künstlichen Sauerstoffträgern

  • Die kleine Studie begann 2022
    • Daran nahmen drei Gruppen mit jeweils vier gesunden männlichen Freiwilligen im Alter von 20 bis 50 Jahren teil
    • Sie erhielten per einmaliger intravenöser Injektion Hämoglobinvesikel, einen künstlichen Sauerstoffträger, der die Struktur roter Blutkörperchen nachahmt
    • Die Dosis wurde schrittweise erhöht und erreichte maximal 100 ml
    • Bei einigen Teilnehmenden traten leichte Nebenwirkungen auf, doch bei Vitalzeichen einschließlich des Blutdrucks gab es keine größeren Veränderungen
  • Das Team von Sakai erklärte im Juli 2024, das Verfahren zu beschleunigen, und begann ab März 2025 damit, Freiwilligen 100 bis 400 ml einer Lösung mit künstlichen Blutzellen zu verabreichen
  • Falls keine Nebenwirkungen festgestellt werden, geht die Studie in eine Phase über, in der Wirksamkeit und Sicherheit der Behandlung geprüft werden
  • Ziel für die praktische Anwendung der künstlichen roten Blutkörperchen ist etwa das Jahr 2030
  • Auch Professor Teruyuki Komatsu von der Fakultät für Wissenschaft und Ingenieurwesen der Chuo University entwickelt künstliche Sauerstoffträger
    • Dabei nutzt er mit Albumin umhülltes Hämoglobin, um den Blutdruck zu stabilisieren und Zustände wie Blutungen und Schlaganfälle zu behandeln
    • In Tierstudien wurden vielversprechende Ergebnisse erzielt, und das Forschungsteam möchte zu Studien am Menschen übergehen

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2025-06-04
Hacker-News-Kommentare

  • Biopure war ein Unternehmen in den USA, das an etwas Ähnlichem arbeitete. Es ging Anfang der 2000er-Jahre unter, hatte aber aus Rinderblut hämoglobinbasierte sauerstofftransportierende Moleküle isoliert und daraus einen Blutersatz namens „Sauerstofftherapeutikum“ entwickelt.
    Da keine ganzen roten Blutkörperchen verwendet wurden, hatte es keine Blutgruppe, ließ sich bei Raumtemperatur lagern, und weil die Moleküle klein waren, konnten sie Bereiche um arterielle Verschlüsse herum und Gewebe besser durchbluten.
    Allerdings war das Unternehmen miserabel geführt: Es erhielt zwar eine Verkaufsgenehmigung in Südafrika und eine US-Zulassung für ein veterinärmedizinisches Produkt, bekam aber nie die FDA-Zulassung. Das Potenzial und die tatsächliche Wirkung des Produkts waren sichtbar, doch als Geschäft ließ es sich letztlich nicht etablieren.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Biopure
    Später wurde das Unternehmen angeklagt, weil es Investoren mit Aussagen zum Stand der US-Studien in die Irre geführt haben soll; auch das Gerichtsverfahren nahm geradezu komödiantische Züge an.
    „Am 11. März 2009 bekannte sich [Senior VP] Howard Richman vor einem US-Bezirksgericht schuldig und räumte ein, seine Anwälte angewiesen zu haben, dem Richter mitzuteilen, er sei wegen Darmkrebs schwer erkrankt. Außerdem gab er zu, sich bei Anrufen bei seinem Anwalt als Arzt ausgegeben zu haben, damit dieser dem Richter sage, der Krebs habe metastasiert und er erhalte Chemotherapie.“
    Er wurde zu drei Jahren Haft verurteilt; hoffentlich nimmt dieser neue Blutersatz ein besseres Ende.

    • Es gab auch die Episode, dass sich die WADA gesondert mit der Nutzung hämoglobinbasierter Blutersatzstoffe als Dopingmittel befassen musste.
      https://www.wada-ama.org/en/resources/scientific-research/de...
      Diese Produktklasse ist bei Raumtemperatur lagerfähig, hat keine Blutgruppe und erhöht die Sauerstofftransportkapazität fast sofort.
      Man kann sich vorstellen, wie nützlich das für Teams etwa bei der Tour de France wäre. Ein paar Beutel Kunstblut im Teambus, keine Spezialausrüstung, keine strenge Temperaturkontrolle, keine Kompatibilitätsbedenken, Verabreichung an jeden Fahrer möglich — und bei Gabe am Renntag sinkt auch die Wahrscheinlichkeit, vor dem Wettkampf erwischt zu werden.
      Biopure verurteilte natürlich, dass das Produkt off-label für Blutdoping verwendet werden könnte, war intern aber ziemlich stolz darauf, dass WADA es offenbar für wirksam genug hielt, um es namentlich zu erwähnen.
    • Ich frage mich, was in so einem Fall mit den geistigen Eigentumsrechten passiert. Wenn das Produkt tatsächlich funktionierte, das Unternehmen es aber nicht tragen konnte, warum hat es dann kein fähigeres Unternehmen übernommen?
    • Ich frage mich, wie gut dieses Produkt tatsächlich funktioniert hat.
      In den USA gab es auch ein anderes Produkt namens „PolyHeme“, dessen Ergebnisse nicht gut waren — https://en.wikipedia.org/?title=PolyHeme
      Umstritten war nicht nur, dass die Wirksamkeit hinter den Erwartungen zurückblieb, sondern auch, dass es im Vergleich zu Kochsalzlösung mehr Herzinfarkte gab und dass es an Traumapatienten ohne ausdrückliche Einwilligung getestet wurde.
      Man berief sich auf mutmaßliche Einwilligung, und Menschen in den Testregionen mussten ein Armband anfordern, um nicht teilzunehmen — schon im günstigsten Fall höchst problematisch.
    • Heißt das, man hat im Wesentlichen Hämoglobin direkt ins Blut injiziert und es hat funktioniert? Faszinierend, dass es weder eine Antikörperreaktion gab noch einfach abgebaut wurde.

  • Künstliches Blut wird hergestellt, indem man aus abgelaufenem Spenderblut Hämoglobin extrahiert, ein eisenhaltiges Protein, das den Sauerstofftransport unterstützt, und es mit einer schützenden Hülle umgibt, um stabile, virusfreie künstliche rote Blutkörperchen zu erzeugen.
    Diese künstlichen Zellen haben keine Blutgruppe, daher ist kein Kompatibilitätstest nötig.
    Als blutbasiertes synthetisches Produkt ist das weiterhin interessant, bedeutet aber auch, dass man weiterhin einen Pool von Blutspendern braucht.

    • Das erste Ziel scheinen die roten Blutkörperchen aus Spenderblut zu sein, das bald abläuft; es geht also eher um eine Skalierbarkeitsverbesserung, mit der bestehende Blutspenden deutlich länger nutzbar werden.
      Allerdings ist Hämoglobin letztlich ein Protein, und die Produktion von rekombinantem Hämoglobin ist nicht besonders schwierig und wird bereits gemacht.
      Derzeit geht es dabei vor allem um tierisches Hämoglobin für veganes Fleisch, aber menschliches Hämoglobin wird im Prinzip nicht anders produziert.
      Der Grund, warum man sich bislang kaum um die Synthese von menschlichem Hämoglobin gekümmert hat, war, dass man das Protein zwar gewinnen konnte, aber keine Möglichkeit hatte, daraus eine nützliche Zelle mit der Funktion eines roten Blutkörperchens zu machen. Diese Arbeit dürfte das ändern und die Produktionsnachfrage stark ankurbeln.
      Ich würde darauf wetten, dass man in 5 bis 10 Jahren bei jedem Biopharma-Zulieferer rekombinantes menschliches Hämoglobin beutelweise, vielleicht sogar fassweise, kaufen kann.
    • Eines der großen Probleme bei Blutspenden ist meines Wissens die Haltbarkeit, weshalb das ganze Jahr über kontinuierliche Spenden nötig sind.
      Bei Katastrophen steigen Blutspenden stark an, aber überschüssige Bestände werden oft verworfen.
      Ein Verfahren, das abgelaufenes Blut nutzt, für alle Blutgruppen geeignet ist und zugleich die Lagerdauer verlängert, scheint sehr wertvoll zu sein.
    • Dass „kein Kompatibilitätstest nötig“ ist, wirkt wie eine wirklich wichtige Eigenschaft.
      Nicht jeder kann jede Blutgruppe erhalten, und für Menschen, die fortlaufend Transfusionen brauchen, aber nur bestimmte Blutgruppen vertragen, ist das eine große Herausforderung.
    • Im Vergleich zur 42-Tage-Lagergrenze von menschlichem Blut scheint die lange Lagerdauer der größte Vorteil zu sein.
      Man kann es aus Blut herstellen, das bald abläuft, und es dann weitere 2 bis 5 Jahre lagern.

  • In diesem Bereich gab es viele Ansätze, von aus Blutprodukten abgeleiteten bis zu chemisch abgeleiteten Verfahren; zum Beispiel können Perfluorkohlenstoffe beim Sauerstofftransport ein Mehrfaches dessen tragen, was Hämoglobin kann.
    Der Bedarf an sicheren und lagerstabilen Blutersatzstoffen ist eindeutig.
    Allerdings sehe ich das eher als Produkt, das künstlich nur die Sauerstofftransportfunktion von Blut ersetzt, nicht als künstliches Blut im eigentlichen Sinn.
    Es kann keine Gerinnung herstellen, keine Krankheiten bekämpfen, keine Hormone regulieren und keine Zellen mit Brennstoff versorgen.
    Trotzdem bleibt eine Transfusion eine riskante Option, und wenn man zumindest die Sauerstofftransportkapazität in sichererer Form bereitstellen kann, wäre das ein sehr willkommener Fortschritt.

    • Mehr Kontext steht in meinem Top-Level-Kommentar, aber ich habe gesehen, dass andere Produkte in diesem Bereich aus genau diesem Grund Sauerstofftherapeutika genannt werden.
      Gemeint ist ein Sauerstoffliefersystem, kein echtes Blut.
      Als ich das zum ersten Mal hörte, wirkte es wie eine kleine Wortklauberei, aber du hast gut begründet, warum diese Unterscheidung sinnvoll ist.
    • Auch bei Transfusionen nach Blutverlust werden meist nur rote Blutkörperchen gegeben, daher werden diese anderen Funktionen wohl ohnehin nicht mit übertragen.

  • Seltsamerweise scheint es nicht das erste Mal zu sein, dass ein japanisches Team künstliches Blut entwickelt hat.
    Bei kurzem Nachsehen gab es zumindest schon 2019 ein anderes Team (https://web.archive.org/web/20201111233217/http://www.asahi....)
    Was ist also diesmal anders?
    Bei weiterem Nachforschen stellte sich heraus, dass Dr. Hiromi Sakai auch schon im Team des National Defense Medical College von 2019 war. Dann frage ich mich, warum das jetzt eine Nachricht ist.

    • Im verlinkten Fall ging es nur bis zu Experimenten an Kaninchen.
      In diesem Artikel wurden bereits teilweise Studien am Menschen durchgeführt, und seit März wird die verabreichte Menge erhöht.

      Die kleine Studie begann 2022. Drei Gruppen mit jeweils vier gesunden männlichen Freiwilligen im Alter von 20 bis 50 Jahren erhielten als einmalige intravenöse Injektion schrittweise bis zu 100 Milliliter Hämoglobin-Vesikel, künstliche Sauerstoffträger, die die Struktur roter Blutkörperchen nachahmen. Bei einigen Teilnehmenden traten leichte Nebenwirkungen auf, doch bei den Vitalzeichen einschließlich des Blutdrucks gab es keine größeren Veränderungen. Auf Grundlage dieses Erfolgs kündigte Sakai im Juli vergangenen Jahres an, dass das Team das Verfahren beschleunige. Im März begann man, Freiwilligen 100 bis 400 Milliliter einer Lösung künstlicher Blutzellen zu verabreichen.
      Wenn keine Nebenwirkungen festgestellt werden, geht die Studie in eine Phase über, in der Wirksamkeit und Sicherheit der Behandlung untersucht werden. Ziel ist es, künstliche rote Blutkörperchen um 2030 in die praktische Anwendung zu bringen.

  • Die entsprechende klinische Studie ist hier zu finden:
    https://ashpublications.org/bloodadvances/article/6/21/5711/...

  • Als ich die Formulierung „mit allen Blutgruppen kompatibel“ sah, dachte ich, es handle sich um einen der bereits in Mexiko und Russland tatsächlich verwendeten vollsynthetischen Blut-Ersatzstoffe auf Perfluorcarbon-Basis.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Blood_substitute#Perfluorocarb...

    • „PFC-Lösungen transportieren Sauerstoff sehr gut, sodass Säugetiere einschließlich Menschen überleben können, indem sie flüssige PFC-Lösungen atmen; das nennt man Flüssigkeitsatmung.“

  • Wenn man sich Sakai als denselben Hauptautor ansieht, dürfte es wohl diese Liposomen-Technologie sein.
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33845721/
    Was wie der Herstellungsprozess für Hämoglobin aussieht, findet sich hier:
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30715862/
    Wenn man selbst Liposomen herstellen möchte, gibt es die Anleitung hier: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8234105/

  • Das US-Unternehmen Kalocyte entwickelt ebenfalls lagerstabiles künstliches Blut, und DARPA hat dabei mitgewirkt.
    Es wurde auch Anfang dieses Jahres in einem New-Yorker-Artikel vorgestellt: https://www.newyorker.com/magazine/2025/02/10/the-long-quest...

  • -2,5 % vom US-BIP

    • Die Erklärung des Witzes steht hier: https://www.cnbc.com/2022/06/30/why-blood-makes-up-over-2poi...
      Allerdings hieß es in einem Blogbeitrag, den ich neulich gelesen habe, glaube ich, dass diese 2 bis 2,5 % stark übertrieben seien.
      Der Grund sei, dass nicht nur Exporte von tatsächlichen roten Blutkörperchen oder Plasma gezählt wurden, sondern auch Exportkategorien von Produkten, die Bestandteile aus menschlichem Blut enthalten können.
      Mit einer schnellen Google-Suche finde ich es gerade noch nicht, aber heutzutage ist das ohnehin nicht besonders aussagekräftig.

  • Wenn die Produktion auf gespendetem Blut beruht, dürfte dieses Produkt für Anhänger der Jehovah's Witnesses nicht besonders hilfreich sein.

    • Ich war als Kind bei den Jehovah's Witnesses, und es gab wirklich viele Fälle, in denen Kinder starben, weil ihre Eltern und die Jehovah's Witnesses kein Blut wollten.
      Später wurde diese Standhaftigkeit gelobt, aber ich denke heute noch oft darüber nach, wie viele von ihnen hätten am Leben bleiben können.
      Das soll nicht heißen, dass Transfusionen perfekt oder völlig unproblematisch wären, aber ich finde es trotzdem zu viel.