善意の献血に頼るしかない…なぜ「人工血液」は作れないのか? (※画像はイメージです/PIXTA)

手や足などに軽い怪我をすると出血しますが、すぐ血が固まって出血が止まります。血液が固まることによって、出血が抑えられるので、怪我による死亡のリスクが減るわけです。人が生きるためには重要な機能ですが、これが輸血にとって、大きな障害となっていました。しかし、この問題は意外な方法で、解決することになります。では、どんな方法で解決したのか、早速見てみましょう。

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初期の輸血方法

20世紀の初め頃には、すでに輸血が行われていましたが、当時の輸血は血液の提供者と患者を並べて、注射器を使って腕から腕へ、直接輸血する方式でした。血液は血管から取り出すと、数分で固まり始めるので、このようにして、急いで輸血するしかなかったのです。アメリカ・ニューヨークの病院に勤める生理学者、リチャード・ルーイソンは、この不便きわまりない輸血方法を、何とか改善できないものかと考えました。その結果、「急いで輸血するのではなく、血液の凝固を止めればいい」という、逆転の発想にたどり着きます。

 

ルーイソン以外にも、同じことを考えた人がいたかもしれませんが、彼は考えるだけでなく実際に行動しました。ルーイソンが着目したのは、当時血液検査に使われていた、抗凝固剤「クエン酸ナトリウム」でした。クエン酸ナトリウムを使えば、血液は固まりません。しかし、クエン酸ナトリウムには毒性があるため、輸血には使えなかったのです。ルーイソンは4年間にわたって実験を重ね、1915年に血液を凝固させず、毒性もない物質を探し当てました。こうして、安全な凝固剤ができたおかげで、血液の保存が可能になり、いつでも輸血できるようになったのです。

出血が止まるメカニズム

出血すると、血液が凝固して出血が止まります。出血が止まらなければ、わずかな傷でも全身の血液が流れ出してしまい、出血多量で死亡します。こうならないために、血液が凝固するわけです。血が止まる仕組みには、「一次止血」と「二次止血」があります。怪我をすると、血管が収縮して傷口を小さくします。さらに、血液中の血小板が傷口に集まって血栓を作り、傷口をふさぎます。これが一次止血です。

 

小さい怪我なら、一次止血だけで出血が止まりますが、大きな怪我は、これだけでは止血できません。そこで、血液中の凝固因子が発動し、一次止血でできた血小板血栓の上から、フィブリンという物質が膜状に覆って、強固に止血します。これが二次止血です。人は大量に出血すると、死亡するリスクが高まります。そこで、生き延びるために、まず一次止血のメカニズムを作り、さらに一次止血では止血できない怪我に備えて、二次止血の仕組みができたのでしょう。

血液が固まらない仕組み

血液の凝固には、血液凝固因子と呼ばれる、13種類の物質が関わっています。その中のカルシウムイオンに、ルーイソンは着目しました。ルーイソンは、クエン酸ナトリウムとカルシウムイオンが、科学的に結合する性質を利用して、血液が凝固しないようにしたのです。つまり、13種類の物質のうち、1つの働きを止めることによって、血液凝固のメカニズムが発動しないようにしたわけです。

 

血液が固まらなければ、リスクなく輸血が行えます。しかも、血液の保存も可能になったので、これ以降多くの人命が救われました。ルーイソンはこう述べています。「誰もかれもが輸血できるようになった。そして私のような輸血専門医も、必要とされなくなった」輸血に大きな革命を起こしたルーイソンは、そのために自分の職も危うくなったのです。

人工血液の可能性

これまで、輸血には大きな障害が2つありました。輸血が始まった当初は、血液型の存在がわからなかったために、多くの死者を出してしまいました。やがて血液型が判明すると、血液型の不適合による死亡数は、激減していきます。しかし、今度は血液凝固の問題が立ちはだかり、抗血液凝固剤が開発されて、ようやく安全な輸血が可能になりました。それでもまだ、残された問題があります。それは、輸血用の血液が人工的に作れないことです。輸血が可能になって、かなりの年月がたっているのに、輸血用の血液の確保は、いまだに献血という、人の善意に頼らざるを得ない状況なのです。

 

血液は、人工的に作れないのでしょうか。結論から言いますと、現在の技術では、人工血液を作るのは不可能です。血液には白血球、赤血球、血小板などの成分があります。このうち、白血球の代用となる成分はすでにありますが、赤血球と血小板は作ることができません。現在、iPS細胞から血小板を作る方法が模索されていますが、まだ実用化には程遠い状態で、赤血球にいたっては、まったく作れる見込みがないようです。

 

輸血の歴史の中で、血液型と血液凝固の問題は解決しましたが、人工血液が作られて初めて、本当の意味で自由自在に輸血が可能になったと、言えるのではないでしょうか。現在のところ、日本をはじめ多くの国々では、献血によって必要な輸血量がまかなえています。しかし、ひとたび戦争が勃発したり、未曽有の天変地異が起きると、輸血用の血液はすぐ底をついてしまうでしょう。戦争や大災害のような、万が一の状況に備えるためにも、人工血液の開発が待たれるところです。
 

 

 

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1955年宮崎県生まれ。明治学院大学文学部英文学科卒業。システムエンジニア歴25年。フリーライター歴15年。初期の頃は雑誌など紙媒体を中心に、現在はWeb記事を中心に執筆。執筆記事数は7000本を超える。
サブカルチャー、ムック本などのほか、時事ニュースやコラム記事の執筆もある。歴史が好きで、幕末史に独自の見解を持つ。大正時代、昭和初期の歴史にも興味があり、誰も書かなかった近代史を書きたいとの構想がある。
著書:
鹿児島あるある(TOブックス)
勝手に現代風にアレンジしたことわざ辞典(三交社)

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