دانشمندان برای اولین بار توانسته‌اند سلولهای قرمز خون مهندسی‌شده‌ای تولید کنند که طیفی از محموله‌های ارزشمند از دارو و واکسن گرفته تا ابزارهای تصویربرداری را برای انتقال به مناطق خاص بدن با خود حمل می‌کنند و ارتش آمریکا امیدوار است بتواند به نسل جدیدی از سربازان ایمن در برابر سلاحهای بیولوژیکی تبدیل شود.

 گلبولهای قرمز خون معمولا اکسیژن را به ریه و بافتهای زنده منتقل می‌کنند و پرتعدادترین سلولهای بدن – حدود یک چهارم از 100 تریلیون سلول کل بدن- هستند.

رویکرد جدید که توجه ارتش آمریکا و سازمان پروژه‌های تحقیقات پیشرفته دفاعی آن (دارپا) ‌را به خود جلب کرده است، قصد دارد از این محصول برای تولید درمانها یا واکسنهای موثر در برابر سلاحهای بیولوژیکی استفاده کند.

محققان موسسه تحقیقات پزشکی وایت‌هد بر این باورند که کاربردهای این دستاورد بسیار وسیع بوده و می‌تواند شامل گلبولهای قرمز اصلاح شده برای از بین بردن کلسترول بد از جریان خون، انتقال پروتئینهای متلاشی‌کننده لخته خون برای درمان سکته مغزی ایسکمیک و یا ترومبوز ورید عمقی و انتقال پادتنهای ضد التهاب برای کاهش التهاب مزمن باشند.

گلبولهای قرمز خون به دلایل مختلف از جمله فراوانی و طول عمر زیاد آنها یک وسیله نقلیه جذاب برای کاربردهای درمانی بالقوه محسوب می‌شوند. شاید مهمترین دلیل آن باشد که در طول تولید این سلولها،‌ سلولهای پیش‌ساز که در نهایت به شکل گلبولهای قرمز بالغ تبدیل می‌شوند، هسته و همه دی‌ان‌ای درون خود را دفع می‌کنند.

بدون هسته، یک گلبول قرمز بالغ فاقد هر گونه ماده ژنتیکی یا نشانه‌هایی از دستکاری ژنتیکی پیشین که ممکن است به شکل‌گیری تومور یا عوارض جانبی دیگر منجر شود، خواهد بود. نتایج یک پژوهش نشان داده بود که این روش در زمان آزمایش بر روی موشها از عملکرد موفقی برخوردار بوده و اینکه گلبولهای قرمز اصلاح شده انسان تا چهار ماه در بدن باقیمانده و به بیماران انتقال خون حفاظت طولانی مدت ارائه می‌کند.

محققان با بهره‌برداری از این ویژگیها، ژنهایی را که برای پروتئینهای سطحی گلبول قرمز عادی اصلاح شده کدگذاری کرده بودند، به پیش‌سازهای ابتدایی گلبولهای قرمز معرفی کردند. با بالغ شدن این گلبولها و دفع هسته آنها، پروتئینها بر روی سطح سلول باقی مانده و با شیوه برچسب‌گذاری جدید اصلاح شدند.

این رویکرد بر آنزیم باکتریایی sortase A برای ایجاد یک ترکیب شیمیایی قوی بین سطح پروتئین و ماده انتخابی – یک درمان مولکولی یا پادتن قادر به اتصال به سموم - تکیه دارد. اصلاحات هیچ آسیبی به سلولها و سطوح آنها وارد نمی‌کند.