Pengembangan darah buatan Jepang yang kompatibel dengan semua golongan darah

• Tim peneliti Jepang mengembangkan darah buatan yang dapat digunakan untuk pasien dengan semua golongan darah
• Darah ini dibuat dengan mengekstrak hemoglobin di dalam sel darah merah lalu membentuknya menjadi sel darah buatan, sehingga dapat digunakan tanpa pemeriksaan golongan darah
• Darah buatan dapat disimpan hingga 2 tahun pada suhu ruang dan 5 tahun dalam pendingin, sehingga masa simpannya jauh lebih baik dibandingkan sel darah merah konvensional
• Sejak 2022, uji klinis awal menunjukkan tidak ada efek samping serius
• Menargetkan penerapan praktis pada 2030, sementara penelitian pengembangan pembawa oksigen buatan lainnya juga berlangsung aktif

---

Kebutuhan darah buatan di lapangan medis

• Transfusi darah memainkan peran penting dalam menyelamatkan nyawa di seluruh dunia
• Khususnya, kekurangan darah O-negatif (donor universal) sering terjadi
• Darah donor memiliki masa simpan yang pendek, dan pasokannya sangat sulit dipenuhi terutama di negara berpendapatan rendah

Pengembangan darah buatan oleh tim peneliti Jepang

• Tim riset profesor Hiromi Sakai dari Nara Medical University mengembangkan darah buatan untuk mengatasi keterbatasan darah konvensional
• Dengan mengekstrak hemoglobin dari darah donor yang sudah kedaluwarsa, mereka membuat sel darah merah buatan yang dibungkus membran pelindung sehingga stabil dan tidak terpapar virus
• Darah buatan yang dikembangkan tidak memiliki golongan darah, sehingga tidak memerlukan pemeriksaan kecocokan terpisah
• Darah buatan ini dapat disimpan jangka panjang hingga 2 tahun pada suhu ruang dan 5 tahun dalam pendingin, memberikan daya simpan yang jauh lebih unggul dibandingkan sel darah merah biasa (42 hari dalam pendingin)

Uji klinis awal dan perkembangan penelitian

• Sejak 2022, mereka memulai uji klinis infus intravena pembawa oksigen buatan (vesikel hemoglobin) pada sejumlah kecil peserta (12 pria)
• Volume infus ditingkatkan secara bertahap hingga maksimum 100 ml
• Ada beberapa efek samping ringan, tetapi tidak ditemukan perubahan serius pada tanda vital utama seperti tekanan darah
• Tim peneliti mempercepat uji klinis lebih lanjut sejak Juli 2023, dan pada Maret 2024 meningkatkan volume infus hingga maksimum 400 ml

Rencana ke depan dan status penelitian di dalam dan luar negeri

• Jika tidak ada reaksi merugikan tambahan, penelitian akan diperluas ke tahap verifikasi efektivitas terapi dan keamanan
• Penerapan praktis sedang didorong dengan target komersialisasi pada 2030
• Sementara itu, tim profesor Teruyuki Komatsu dari Chuo University juga tengah mengembangkan pembawa oksigen yang distabilkan dengan membran pelindung albumin
• Dalam uji hewan, teknologi ini menunjukkan efektivitas untuk penanganan perdarahan dan stroke, sehingga diperkirakan akan diperluas ke uji klinis pada manusia

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Teringat perusahaan bernama Biopure yang dulu mengekstrak hemoglobin dari darah sapi di Amerika Serikat untuk membuat pengganti darah yang disebut “terapeutik oksigen”; karena produk ini tidak memakai sel darah merah utuh, ia bisa digunakan tanpa memandang golongan darah, dapat disimpan pada suhu ruang, dan karena ukuran molekulnya kecil, oksigen bisa dihantarkan lebih baik ke area arteri yang tersumbat atau ke jaringan. Namun, perusahaan itu punya banyak masalah dalam pengelolaan, dan di AS produk tersebut tidak pernah mendapat persetujuan FDA selain untuk produk hewan peliharaan. Efek nyatanya memang ada, tetapi sangat disayangkan komersialisasinya gagal. Artikel terkait juga dilampirkan: Wikipedia Biopure. Sebagai catatan, perusahaan ini bahkan sampai digugat karena pernyataan palsu kepada investor terkait uji klinis, dan pernah ada insiden heboh ketika wakil presidennya berpura-pura menderita kanker untuk menipu pengadilan lalu dijatuhi hukuman 3 tahun. Harapannya, pengganti darah baru dari tim Jepang kali ini bisa punya nasib yang lebih positif

  • Ada juga kisah bahwa WADA pernah secara khusus membahas penggunaan pengganti darah berbasis hemoglobin untuk doping: materi terkait WADA. Produk seperti ini bisa disimpan pada suhu ruang dan tidak perlu golongan darah, jadi bisa diberikan kapan saja dengan leluasa di bus tim, sehingga menjadi keuntungan besar dalam ajang seperti Tour de France karena bisa lolos dari pengawasan doping. Biopure secara resmi menentang doping, tetapi kenyataannya suasananya seperti diam-diam bangga karena produk mereka cukup efektif sampai-sampai disebut oleh WADA
  • Penasaran apa yang terjadi pada hak paten atau teknologinya saat perusahaan bangkrut, dan bertanya-tanya mengapa ketika produknya ternyata efektif, tidak ada perusahaan yang lebih kompeten mengambil alih hanya karena perusahaan awalnya gagal mendukungnya dengan baik
  • Mengenang masa ketika dulu sempat ingin menjadi angel investor di Biopure
  • Menarik bahwa mereka bisa menghasilkan efek hanya dengan memasukkan hemoglobin langsung ke dalam darah; terasa seperti pendekatan yang sederhana dan kreatif tanpa respons imun atau penguraian
  • Terpisah dari Biopure, di Amerika Serikat dulu juga ada pengganti darah lain bernama "PolyHeme", yang dikaitkan dengan lebih banyak kasus serangan jantung dan menuai kontroversi karena uji klinis dilakukan pada pasien trauma tanpa persetujuan. Bisa dicek lewat tautan Wiki terkait PolyHeme

• Karena darah buatan ini dibuat dengan mengekstrak hanya hemoglobin dari darah donor yang sudah ada lalu memasukkannya ke dalam lapisan pelindung untuk menjadi sel darah merah buatan bebas virus, pada akhirnya darah donor tetap dibutuhkan. Sebagai catatan, teks aslinya disajikan dalam bentuk kutipan

  • Tim peneliti kali ini mengambil pendekatan memaksimalkan pemanfaatan darah yang ada dengan memprioritaskan sel darah merah donor yang masa simpannya segera habis. Namun hemoglobin pada dasarnya hanyalah protein, dan saat ini hemoglobin hewani juga diproduksi untuk protein daging kultur. Selama ini, hanya memiliki hemoglobin saja belum cukup untuk langsung berperan sebagai sel darah merah yang berguna, tetapi penelitian ini bisa membuka pasar produksi massal hemoglobin manusia rekombinan. Ada keyakinan bahwa dalam 5–10 tahun ke depan, hemoglobin manusia akan mudah dibeli dari pemasok biopharma
  • Masalah terbesar dalam donor darah adalah masa kedaluwarsa, sehingga donasi yang stabil sepanjang tahun sangat penting. Saat terjadi bencana, meskipun donor tiba-tiba membludak, kelebihan stok tetap harus dibuang. Jika semua darah yang kedaluwarsa bisa dimanfaatkan, tidak perlu pengecekan golongan darah, dan masa simpannya juga lebih panjang, nilainya akan sangat besar
  • Fitur “tidak perlu tes golongan darah” sangat penting bagi pasien tertentu; bagi orang yang harus menerima transfusi terus-menerus tetapi tidak bisa menerima transfusi dari berbagai golongan darah, ini adalah kesulitan yang nyata dan praktis

• Sudah ada berbagai upaya lain yang mirip darah buatan, dan ada contoh bahan kimia tertentu (misalnya perfluorocarbon) yang kemampuan mengangkut oksigennya sangat tinggi, bahkan jauh melampaui darah. Ini menegaskan pentingnya pengganti darah yang aman dan bisa disimpan lama. Namun produk seperti ini pada dasarnya hanya menggantikan secara buatan fungsi pengangkutan oksigen dari darah, sementara fungsi penting lain seperti pembekuan, imunitas, hormon, dan nutrisi masih belum bisa ditangani. Meski begitu, kemajuan yang dapat menangani suplai oksigen dengan aman tetap disambut baik

  • Bahkan pada sebagian besar transfusi setelah trauma, tugas utamanya pada dasarnya memang hanya memasok sel darah merah, sehingga fungsi darah lainnya tidak selalu perlu ditransfusikan
  • Istilah “oxygen therapeutics” muncul justru karena ini sebenarnya bukan darah, melainkan rancangan untuk mengantarkan oksigen. Awalnya istilah itu terasa terlalu terpecah-pecah, tetapi dari diskusi kali ini jadi bisa dipahami mengapa pembedaan istilah itu penting

• Sepertinya ini bukan pertama kalinya Jepang mengembangkan darah buatan, dan dengan pencarian cepat ditemukan bahwa pada 2019 juga ada penelitian dari tim lain: artikel kasus 2019. Jadi penasaran apa perbedaan penelitian kali ini

  • Pada 2019 saat itu baru diuji pada kelinci, sedangkan sekarang sudah masuk uji pada manusia. Sejak 2022, dosisnya ditingkatkan bertahap sambil diberikan kepada relawan sehat. Jika tidak ditemukan efek samping, tahap berikutnya adalah menilai efektivitas dan keamanannya, dan pengembangannya dipercepat dengan target pemanfaatan praktis pada 2030

• Mendengar kabar “kompatibel dengan semua golongan darah” membuat teringat pada produk yang benar-benar sintetis seperti perfluorocarbon, dan sebagai referensi, produk seperti ini sudah dipakai secara nyata di Meksiko dan Rusia: Wiki terkait PFC

  • Larutan PFC punya kemampuan membawa oksigen yang sangat tinggi, sampai-sampai manusia pun bisa melakukan pernapasan cair dengan bantuan bahan ini

• Di Amerika Serikat, perusahaan bernama Kalocyte juga sedang mengembangkan darah buatan, bekerja sama dengan DARPA, dan pernah diperkenalkan di The New Yorker tahun ini: artikel New Yorker

• Makalah penelitian uji klinis terkait bisa dilihat di Blood Advances

• Ada perasaan aneh seperti latar serial HBO True Blood menjadi kenyataan; menarik karena jadi teringat alur bahwa ilmuwan Jepang mengembangkan darah buatan sehingga vampir bisa beraktivitas. Tentu mewujudkan vampir itu urusan lain, tetapi kombinasi blood substitute dan ilmuwan Jepang memang sudah menjadi kenyataan

• Diduga teknologi tim riset ini kemungkinan adalah kapsul hemoglobin berbasis liposome; nama penulis Sakai terlihat, dan tautan makalah terkait juga dibagikan: PubMed1 PubMed2. Jika ingin langsung mengikuti metode pemrosesan partikelnya, bisa juga melihat metode pembuatan partikel di PMC

• Menyebut lelucon bahwa darah menyumbang 2,5% dari ekspor Amerika Serikat

  • Penjelasan lelucon itu: lihat artikel CNBC. Namun, dijelaskan bahwa angka 2,5% ini adalah statistik yang dilebih-lebihkan karena perhitungannya mencakup berbagai produk ekspor yang mengandung zat turunan darah, bukan darah jadi dalam bentuk produk akhir. Tidak sempat mencari data lebih jauh, tetapi konteksnya memang ada sedikit kontroversi