Krev v prášku slibuje revoluci. Ale jen pro vojáky v poli

Krev je jednou z nejběžnějších a nejlépe prozkoumaných „surovin“ v moderní medicíně, přesto i v roce 2026 zůstává nenahraditelným přírodním zdrojem. Světová zdravotnická organizace dlouhodobě upozorňuje, že miliony lidí ročně umírají nikoliv proto, že by lékařská věda neznala lék na jejich zranění, ale prostě proto, že v daném místě a čase není k dispozici bezpečná krev.

Jde o problém hlavně chudé části světa. Ovšem i ve vyspělých zemích existují oblasti, kde logistika selhává a krev se k pacientovi nedostane v kritickém časovém okně. Systém odběrů, skladování a dopravy krve není zadarmo, spoléhá na dárce, kterých není vždy dostatek, a neumožňuje v plném rozsahu vytvářet dlouhodobé zásoby na horší časy.

Proč tedy ani po dekádách výzkumu nemáme v nemocnicích na polici univerzální „krabici s krví“? Odpověď je složitější než jen chemický vzorec.

„Červené krvinky i krevní destičky jsou živé, typicky lidské buňky s jedinečnými rolemi, vyrobit je uměle asi nikdy nepůjde,“ shrnuje podstatu problému Petr Turek, předseda české Společnosti pro transfuzní lékařství.

Krev není jen obarvená voda přenášející kyslík; je to tekutý orgán. A replikovat orgán je inženýrsky řádově náročnější úkol než vyrobit mechanickou pumpu.

Snaha obejít nutnost dárce je přitom stará jako medicína sama. Historie pokusů se při zpětném pohledu může jevit jako panoptikum bizarností, je však třeba ji číst s pochopením pro dobový kontext. Lékaři v 17. či 19. století nebyli šarlatáni, ale průkopníci, kteří se zoufale snažili zachránit před vykrvácením pacienty nástroji, jež měli k dispozici – a v rámci dobových teorií, kterým věřili.

Když v roce 1667 francouzský lékař Jean-Baptiste Denis provedl transfuzi ovčí krve člověku, nevycházel z čiré ignorance, ale z tehdejší víry v přenos vlastností. Předpokládalo se, že krev zvířete – například mírného beránka – by mohla zklidnit pacientovu divokou povahu.

Experimenty se zvířecí krví – a dokonce i pokusy s podáváním piva, moči či pryskyřic – však narážely na tehdy neznámou imunitní bariéru. Poté, co několik pacientů zemřelo, Francie i Anglie tyto postupy již koncem 17. století zakázaly.

Ještě víc fascinující je „mléčná epizoda“ ze druhé poloviny 19. století. Během epidemie cholery v roce 1854 se lékaři pokoušeli podávat pacientům do žil mléko v naději, že pomůže regenerovat bílé krvinky. Nejvýraznějším propagátorem této metody byl v 70. letech 19. století newyorský gynekolog T. Gaillard Thomas.

Ten aplikoval kravské mléko ženám po operacích. I když zaznamenal děsivé reakce, kdy si pacientky stěžovaly, že jim „hlava snad praskne“, a trpěly vysokými horečkami, některé přežily. To Thomase vedlo k mylnému, leč pevnému přesvědčení, že mléko má v transfuzním lékařství „skvělou budoucnost“.

Slepé uličky se nevyhýbaly ani našemu území. Záznamy hovoří o tom, že ještě v roce 1879 provedl na pražské klinice profesora Strenga dr. A. Erpek tři transfuze beránčí krve – očekávatelně s velmi špatnými výsledky.

Definitivní konec experimentům učinil až objev krevních skupin Karlem Landsteinerem a Janem Janským na počátku 20. století. Biologie tehdy zvítězila nad chemií: ukázalo se, že krev nelze jen tak nahradit, musí být především kompatibilní.

Najetím kurzoru na krevní skupinu se zobrazí její možný příjemce/dárce:

I když dnes umíme krev bezpečně přenášet, narážíme na limity logistiky a biologie. Situace v České republice kopíruje trendy v západním světě. Podle dat Ústavu hematologie a krevní transfuze (ÚHKT) registr dárců stárne a počet prvodárců neroste takovým tempem, aby spolehlivě pokryl budoucí odchody silných ročníků. Mladší generace navíc často preferuje placené darování krevní plazmy, která ovšem z velké části končí v zahraničí při výrobě léků, nikoliv jako transfuze v českých nemocnicích.

Zatímco červené krvinky (erytrocyty) lze skladovat v chladničce přibližně šest týdnů, skutečnou Achillovou patou zásobování jsou krevní destičky (trombocyty). Ty mají expiraci jen několik dní. To vytváří enormní tlak na plynulost odběrů. Stačí poměrně krátký výpadek a systém začíná drhnout.

Právě tato logistická křehkost, nikoliv jen nedostatek dárců, je hlavním motorem současného výzkumu. Nejde jen o civilní sektor. Americká armáda investuje desítky milionů dolarů do vývoje „krve v prášku“ – stabilního preparátu, který by voják mohl nosit v batohu a který by nepodléhal zkáze.

Cílem není nahradit dárce v nemocnicích, ale překlenout kritický čas tam, kde lednice s krevní bankou není k dispozici. Vědci se proto v posledních dekádách vydali dvěma hlavními směry, jak přírodu obejít.

Oba přístupy vypadaly na papíře logicky, oba však v praxi narazily na limity lidské fyziologie.

První cesta byla čistě chemická. Vědci se zaměřili na perfluorouhlovodíky (PFC), což jsou syntetické kapaliny schopné fyzikálně rozpouštět velké množství plynů, včetně kyslíku. Potenciál této metody demonstroval v roce 1966 Leland Clark slavným, byť z dnešního pohledu drastickým experimentem, kdy ponořil myš do kádinky s touto tekutinou. Zvíře přežilo, protože dokázalo „dýchat“ kapalinu nasycenou kyslíkem.

Na základě tohoto principu vznikly v 80. letech různé přípravky, například Fluosol. Ačkoliv byl v roce 1989 schválen americkým úřadem FDA pro specifické použití při kardiologických zákrocích, do běžné praxe se neprosadil a v roce 1994 byl stažen z trhu. Hlavní nevýhodou byla nutnost, aby pacient dýchal stoprocentní kyslík, a také řada vedlejších účinků, které komplikovaly širší využití.

Výjimkou v tomto směru bylo Rusko (tehdy Sovětský svaz), kde byl vyvinut a schválen preparát Perftoran, přezdívaný „modrá krev“. Ten se v zemích bývalého východního bloku a později například v Mexiku používal u desítek tisíc pacientů, západní medicína (tedy medicína zemí, kde se soustředil výzkum a vývoj) však k tomuto směru zůstala skeptická a vývoj se postupně zastavil.

Druhý směr vývoje se zdál být přímočařejší: využití samotného hemoglobinu. Tato bílkovina je v červených krvinkách zodpovědná za přenos kyslíku, takže se nabízelo jednoduché řešení – získat hemoglobin z prošlé lidské krve nebo zvířecích zdrojů (například skotu), vyčistit jej a aplikovat přímo do žil. Tyto přípravky se označují zkratkou HBOCs (hemoglobin-based oxygen carriers).

Ukázalo se však, že evoluce má dobrý důvod, proč hemoglobin uzavírá do schránky červené krvinky. Volný hemoglobin v krevním řečišti se chová toxicky. Má tendenci vychytávat oxid dusnatý, který je klíčový pro regulaci průtoku krve, protože udržuje cévy roztažené. Jakmile volný hemoglobin tento plyn „odsaje“, dojde k prudkému stažení cév a následnému zvýšení krevního tlaku, což může vést až k infarktu nebo selhání ledvin.

Tento problém se naplno projevil v klinických studiích. Například preparát PolyHeme byl testován v USA v kontroverzní studii na vybraných pacientech často bez jejich vědomého souhlasu, což vyvolalo etické otázky.

Definitivní ránu tomuto směru zasadila metaanalýza publikovaná v roce 2008 v prestižním časopise JAMA. Ta shrnula data z více studií a dospěla k závěru, že u pacientů léčených těmito náhražkami bylo riziko úmrtí o 30 % vyšší než u kontrolní skupiny.

Zajímavým paradoxem zůstává, že zatímco u lidí tento přístup selhal, ve veterinární medicíně se uchytil. Přípravek založený na upraveném hovězím hemoglobinu byl schválen pro léčbu anémie u psů a úspěšně se používá. Lidský organismus se však ukázal být vůči volnému hemoglobinu výrazně citlivější.

Neúspěchy prvních dvou generací vědce přiměly změnit strategii. Moderní výzkum se proto snaží přírodu imitovat mnohem věrněji.

Příkladem tohoto přístupu je projekt ErythroMer, na kterém se podílí i americká agentura pro pokročilé obranné výzkumné projekty DARPA. Vědci v tomto případě berou lidský hemoglobin a balí ho do speciálně vyrobené nanomembrány. Vzniká tak jakási „umělá buňka“, která řeší hlavní problém předchozích pokusů: membrána brání hemoglobinu v reakci s oxidem dusnatým, takže nedochází ke škodlivému efektu.

Systém je navíc navržený tak, aby reagoval na pH prostředí – v plicích kyslík naváže a ve svalech či orgánech ho uvolní, podobně jako skutečná krvinka. Výsledný produkt má formu prášku, který lze skladovat roky a v případě potřeby rozmíchat ve fyziologickém roztoku. Americká armáda do tohoto vývoje investovala v přepočtu přes miliardu korun s cílem dostat tuto technologii přímo do batohů polních mediků.

Zcela jinou cestou se vydala francouzská společnost Hemarina, která našla inspiraci v moři. Zjistila, že mořský červ pískovník (Arenicola marina) disponuje hemoglobinem, který je čtyřicetkrát účinnější při přenosu kyslíku než ten lidský. Co je podstatnější – tento hemoglobin se u červa vyskytuje volně, nikoliv v buňkách, a je přirozeně stabilní a netoxický. Firma již vyvinula roztok HEMO2life, který se používá k promývání a uchovávání orgánů před transplantací, aby se prodloužila jejich „životnost“ (tedy doba, po kterou je možné je využít).

Posledním, a patrně nejnáročnějším směrem, je výroba skutečné krve v laboratoři. V roce 2022 proběhla ve Velké Británii studie RESTORE, při které byla dobrovolníkům poprvé v historii podána transfuze krvinek vypěstovaných z kmenových buněk. Tato metoda nabízí teoreticky dokonalou kopii lidské krve.

Hlavní bariérou je však cena a dostupnost (respektive to, jak ji případně vyrábět v dostatečném množství). Zatímco v roce 2013 stála výroba jedné transfuzní jednotky odhadem 90 000 dolarů (kolem dvou milionů korun), dnes se náklady pohybují údajně kolem 5 000 dolarů (cca 100 tisíc korun). I to je však násobně více než cena odběru od dárce. Tato metoda tak zřejmě v dohledné době nenahradí běžné dárcovství, může však být řešením pro pacienty s velmi vzácnými krevními skupinami.

Nedávná analýza trhu s krevními náhradami předpokládá, že globální trh s těmito produkty vzroste do roku 2034 na zhruba 62 milionů dolarů. To je v kontextu farmaceutického byznysu zanedbatelná částka, která naznačuje, že v nejbližší dekádě nepůjde o masově rozšířenou technologii.

Lékařská komunita také postupně opouští myšlenku „umělé krve“ jako plnohodnotné náhrady té lidské. Cílem již není vytvořit kapalinu, která bude v těle obíhat měsíce a plnit všechny imunitní a transportní funkce. Výzkum se soustředí na nalezení „bezpečného mostu“ – přípravku, který udrží pacienta při životě několik kritických hodin v sanitce nebo na operačním sále, než bude možné podat skutečnou krevní transfuzi.

Pro specifické skupiny pacientů však může mít i tento posun zásadní význam. Příkladem je případ ženy s leukémií, pro kterou lékaři nemohli najít kompatibilního dárce. S povolením úřadů jí podali preparát založený na hovězím hemoglobinu, který pomohl stav pacientky stabilizovat. Podobné preparáty jsou nadějí i pro členy náboženských skupin jako Svědkové Jehovovi, kteří transfuzi lidské krve odmítají, ale některé frakce či náhražky akceptují.

Krev tak stále zůstává onou „zvláštní šťávou“, jak ji nazval Goethe. Ani v éře umělé inteligence a syntetické biologie neexistuje továrna, která by dokázala plně nahradit lidskou solidaritu a ochotu darovat krev jinému člověku. V naprosté většině případů někomu, koho dárce nikdy nepozná.