В 1906 г. французские ученые Carnot и Deflandre сделали предположение о существовании гуморального фактора, стимулирующего эритропоэз. В 1957 г. было доказано, что почки являются основным местом продукции эритропоэтической субстанции. Особым стимулом для дальнейшей разработки проблемы явилось внедрение в практику в 1960 г. гемодиализа, позволяющего замещать экскреторную функцию почек и корригировать нарушения, связанные с уремией. Борьба с анемией у пациентов на гемодиализе оказалась борьбой за выживание. В 1983 г. был клонирован и выделен человеческий ген, ответственный за выработку эритропоэтина. В последующем он был клонирован и экспрессирован в животных клетках, что позволило получить рекомбинантный препарат. В 1985 г., т. е. через два года, ЭПО был впервые применен у человека, а через 5 лет — лицензирован как лекарственный препарат.
Основным местом образования ЭПО являются почки. Его продуцируют перитубулярные фибробластоподобные интерстициальные клетки. Вне почек синтезируется 10-15 эндогенного эритропоэтина — в основном в купферовских клетках печени и макрофагах. Нормальная сывороточная концентрация ЭПО составляет 10-30 мМЕд/мл (международные миллиединицы на миллилитр).
Основной физиологический стимулятор выработки ЭПО — гипоксия. Она вызывает 1000-кратное увеличение синтеза этого цитокина посредством экспоненциального роста количества продуцирующих клеток. Центральный медиатор этого ответа — ДНК-связанный комплекс, так называемый гипоксия-индуцирующий фактор. Таким образом, HIF-1 образуется при гипоксии и модулирует экспрессию гена эритропоэтина до момента его О2-регулируемой деструкции, обусловленной рVHL (von Hippel Lindau tumor suppressor protein).