Atklāti enzīmi, lai radītu universālas donoru asinis

Pētnieki no DTU un Lundas universitātes ir atklājuši fermentus, kas, sajaucoties ar sarkanajām asins šūnām, spēj noņemt specifiskos cukurus, kas veido A un B antigēnus cilvēka ABO asinsgrupu sistēmā. Rezultāti tika publicēti žurnālā Nature Microbiology.

"Pirmo reizi jaunie enzīmu kokteiļi ne tikai noņem labi zināmos A un B antigēnus, bet arī progresīvus variantus, kas iepriekš nebija atzīti par problemātiskiem pārliešanas drošībai. Mēs esam tuvu universālu asiņu ražošanai no B tipa donoriem, lai gan vēl ir jāstrādā, lai pārveidotu sarežģītāko grupu A," saka profesors Mahers Abou Hashem, DTU pētījuma vadītājs un viens no vadošajiem zinātniekiem, kas ir šī atklājuma pamatā.

Viņš atzīmē, ka šis atklājums tika iegūts, apvienojot DTU pētnieku zināšanas par cilvēka zarnu mikrobiotas enzīmiem un Lundas universitātes pētnieku pieredzi ogļhidrātu asinsgrupu un pārliešanas medicīnas jomā.

Liels pieprasījums pēc donoru asinīm

Cilvēka sarkanās asins šūnas satur specifiskas sarežģītas cukura struktūras (antigēnus), kas nosaka četras ABO asins grupas: A, B, AB un O. Šie antigēni kontrolē donoru un saņēmēju saderību drošai asins pārliešanai un orgānu transplantācijai. Ziedotās asinis tiek pārbaudītas uz slimības marķieriem un galvenajiem asins tipiem, un pēc tam tās var uzglabāt ledusskapī līdz 42 dienām.

Nepieciešamība pēc ziedotām asinīm ir liela, jo pieaug gados vecāku iedzīvotāju īpatsvars un arvien vairāk pacientu, kuriem tiek veiktas medicīniskās procedūras, kurām nepieciešams ievērojams asins daudzums. Veiksmīga A vai B asinsgrupu pārveidošana par universālajām ABO donoru asinīm var ievērojami samazināt loģistikas un finanšu izmaksas, kas saistītas ar četru dažādu asins veidu uzglabāšanu.

Turklāt, attīstot universālo asins nodošanu, palielināsies donoru asiņu piegāde, samazinot asins daudzumu, kas tuvojas derīguma termiņa beigām.

Nepieciešamība noņemt A un B antigēnus, lai izveidotu vispārēju asins nodošanu, ir tāpēc, ka tie var izraisīt dzīvībai bīstamas imūnreakcijas, ja tos pārlej nepiemērotiem recipientiem.

Enzīmu izmantošana universālu donoru asiņu radīšanai tika ierosināta vairāk nekā pirms 40 gadiem. Kopš tā laika ir atklāti enzīmi ar lielāku efektivitāti A un B antigēnu izvadīšanā, taču pētnieki joprojām nevar izskaidrot vai novērst visas imūnās reakcijas, kas saistītas ar asinīm, un tāpēc šie fermenti joprojām netiek izmantoti klīniskajā praksē. p>

Fermenti no zarnām

DTU un Lundas universitātes pētnieku grupas ir izvēlējušās jaunu ceļu, lai atrastu fermentus, kas var noņemt gan asins antigēnus A un B, gan cukurus, kas tos bloķē. Pētnieku grupas ir atklājušas jaunus enzīmu maisījumus no zarnu baktērijas Akkermansia muciniphila, kas barojas, sadalot gļotas, kas pārklāj zarnu virsmu.

Šie fermenti izrādījās ārkārtīgi efektīvi, jo sarežģītie cukuri uz zarnu gļotādas virsmas ir ķīmiski līdzīgi tiem, kas atrodami uz asins šūnu virsmas.

“Gļotādas īpatnība ir tāda, ka baktērijām, kas var dzīvot uz šī materiāla, bieži ir īpaši atlasīti enzīmi, kas noārda gļotādas cukura struktūras, tostarp ABO asins grupas antigēnus. Šī hipotēze izrādījās pareiza,” saka Hašems. p>

Pētnieki šajā pētījumā pārbaudīja 24 enzīmus, kurus viņi izmantoja, lai apstrādātu simtiem asins paraugu.

ABO asinsgrupu antigēni, kas atrodami uz sarkano asins šūnu virsmas, atrodas arī uz zarnu gļotādas. Pētnieki izmantoja specializētu zarnu baktēriju un tās spēju izmantot šos antigēnus kā barības vielas, lai izstrādātu divus enzīmu maisījumus, kas pārvērš A un B grupas sarkanās asins šūnas par universālām donoru asinīm. Grafika: Matiass Jensens, DTU pēcdoktors. Avots: Matiass Jensens, DTU pēcdoktors.

"Universālās asinis nodrošinās efektīvāku donoru asiņu izmantošanu, kā arī palīdzēs izvairīties no pārliešanas kļūdām ar nesaderīgām ABO grupām, kas pretējā gadījumā varētu izraisīt potenciāli letālas sekas saņēmējam.

“Kad mēs varēsim izveidot universālu ABO asins ziedošanas sistēmu, mēs vienkāršosim drošu asins produktu transportēšanas un lietošanas loģistiku, vienlaikus samazinot asins zudumu,” saka profesors Martins L. Olsons, Lundas universitātes pētījuma vadītājs. P>

Pētnieki no DTU un Lundas universitātes ir iesnieguši pieteikumu patenta saņemšanai par jaunajiem fermentiem un to apstrādes metodi un sagaida turpmāku progresu šajā virzienā savā jaunajā kopīgajā projektā nākamo trīsarpus gadu laikā. Ja tas ir veiksmīgs, koncepcija ir jāpārbauda kontrolētos klīniskos pētījumos, pirms to var apsvērt komerciālai ražošanai un klīniskai lietošanai.