Riflettori sulla ricerca: tecnologie Lab on a Chip per migliorare la valutazione dei globuli rossi conservati

Jul 21, 2023

Notizielug | 26| 2023

Ziya Isiksacan, PhD, un ricercatore presso il Centro di Ingegneria in Medicina e Chirurgia (CEMS) è l'autore principale, eOsman Berk Usta, PhD, ricercatore del CEMS presso il Massachusetts General Hospital e professore associato di chirurgia presso la Harvard Medical School, è l'autore senior di un nuovo studio pubblicato su PNAS, Assessment of Stored Red Blood Cells Through Lab-on-a-Chip Technologies for Precision Medicina trasfusionale.

L'articolo nasce dalla collaborazione tra più istituti e discipline internazionali e cerca di creare discussione e cambiamento verso una migliore valutazione del sangue conservato.

Questo è un articolo in prospettiva che nasce da problemi riguardanti la qualità dei globuli rossi (RBC) conservati e la mancanza di una buona valutazione prima della loro trasfusione. Nello specifico, noi e altri ipotizziamo che i globuli rossi conservati, secondo le pratiche attuali, non sono sempre sicuri da trasfondere a causa di fattori legati al donatore, al tempo e al trattamento. Ciò è particolarmente problematico per i pazienti critici, quelli sottoposti a regimi trasfusionali cronici e gli interventi chirurgici in cui vengono trasfusi grandi volumi di globuli rossi.

Di conseguenza, in questa prospettiva, abbiamo evidenziato la mancanza di una valutazione quantitativa dei globuli rossi conservati prima della trasfusione su base unitaria, un notevole fallimento in questa era di medicina personalizzata. Prevediamo che, nel prossimo decennio, tecnologie all'avanguardia come l'omica e l'apprendimento automatico possano essere combinate per identificare innanzitutto una serie di parametri di qualità quantitativa chiave (ovvero un indice di qualità) per i globuli rossi archiviati. Questi indici di qualità possono quindi guidare piattaforme lab-on-a-chip dotate di nuovi biosensori per monitorare continuamente la qualità dei globuli rossi immagazzinati e quindi abbinare le proprietà dell’unità RBC alle esigenze del paziente.

Ciò che rende unico questo articolo è l’ampia gamma di autori che rappresentano le diverse parti interessate che alla fine contribuiranno alle soluzioni proposte nell’articolo prospettico. Nello specifico, abbiamo reclutato esperti di ematologia, medicina trasfusionale, conservazione e bioconservazione del sangue, omica, ingegneria e scienze della vita, salute globale ed etica che rappresentano punti di vista sia accademici che industriali. Le tecnologie Lab-on-a-chip possono garantire un flusso di lavoro trasfusionale di maggior successo consentendo una valutazione obiettiva delle unità di globuli rossi conservate utilizzando metriche di qualità identificate da -omics e machine learning, inaugurando così una nuova era della medicina trasfusionale di precisione. Affrontare il potenziale e le sfide della medicina trasfusionale di precisione faciliterà il futuro convergente proposto in cui ciascuna unità di globuli rossi conservata viene valutata prima della trasfusione tramite un indice di qualità. Ciò richiederà a tutte le parti interessate (compresi esperti in banche del sangue, bioconservazione, medicina trasfusionale, omica, apprendimento automatico, bioingegneria, etica, regolamentazione e, in ultima analisi, pazienti) di partecipare a discussioni e collaborazioni multidisciplinari piuttosto che ai loro attuali sforzi isolati. Questa Prospettiva – in cui disponiamo di un team eterogeneo di tali soggetti interessati – rappresenta un passo verso questa era immaginata di precisione nella medicina trasfusionale.

Il nostro flusso di lavoro previsto, discusso in questa prospettiva, è stato concepito per una trasfusione più sicura (meno effetti avversi e complicazioni) e più efficace. Come notato, la mancanza di una valutazione della qualità dei globuli rossi conservati può essere particolarmente problematica per i pazienti critici, quelli sottoposti a regimi trasfusionali cronici e gli interventi chirurgici in cui vengono trasfusi grandi volumi di globuli rossi. Pertanto, se i flussi di lavoro previsti venissero realizzati, rappresenterebbero un passo avanti fondamentale per la sicurezza dei pazienti.

Questa prospettiva è stata scritta da un consorzio di autori che rappresentano diverse parti interessate con l’obiettivo di immaginare e creare un futuro migliore per la sicurezza della medicina trasfusionale con l’uso di tecnologie avanzate. Pertanto, i nostri prossimi passi saranno la creazione di forum interattivi (conferenze e gruppi di lavoro) per coinvolgere e mobilitare un numero maggiore di parti interessate per realizzare gli obiettivi previsti delineati in questa prospettiva.