Ензими, открити за създаване на универсална донорска кръв

Изследователи от DTU и университета в Лунд откриха ензими, които, когато се смесят с червените кръвни клетки, са в състояние да премахнат специфичните захари, които изграждат антигените А и В в човешката ABO кръвногрупова система. Резултатите са публикувани в списанието Nature Microbiology.

„За първи път новите ензимни коктейли не само премахват добре познатите антигени А и В, но също така и усъвършенствани варианти, които не са признати преди като проблематични за безопасността на трансфузията. Близо сме до производството на универсална кръв от донори тип В, въпреки че предстои работа за трансформиране на по-сложната група А“, казва професор Махер Абу Хашем, ръководител на изследването в DTU и един от водещите учени зад това откритие.

Той отбелязва, че това откритие е резултат от комбинирането на експертния опит на изследователи на DTU в ензимите от човешката чревна микробиота и изследователи от университета Лунд в областта на въглехидратните кръвни групи и трансфузионната медицина.

Голямо търсене на донорска кръв

Човешките червени кръвни клетки носят специфични сложни захарни структури (антигени), които определят четирите ABO кръвни групи: A, B, AB и O. Тези антигени контролират съвместимостта между донори и реципиенти за безопасно кръвопреливане и трансплантация на органи. Дарената кръв се тества за маркери на заболяване и основни кръвни групи и след това може да се съхранява в хладилник до 42 дни.

Нуждата от дарена кръв е висока поради нарастващия дял на възрастното население и повече пациенти, подложени на медицински процедури, които изискват значителни количества кръв. Успешното преобразуване на кръвни групи A или B в универсална ABO донорска кръв може значително да намали логистичните и финансови разходи, свързани със съхранението на четири различни кръвни групи.

В допълнение, развитието на универсалното кръводаряване ще увеличи доставките на донорска кръв чрез намаляване на количеството кръв, която наближава изтичането на срока на годност.

Необходимостта от премахване на А и В антигени за създаване на универсално кръводаряване е, защото те могат да причинят животозастрашаващи имунни реакции, когато се трансфузират на неподходящи реципиенти.

Концепцията за използване на ензими за създаване на универсална донорска кръв беше предложена преди повече от 40 години. Оттогава са открити ензими с по-висока ефективност при отстраняване на А и В антигени, но изследователите все още не могат да обяснят или елиминират всички имунни реакции, свързани с кръвта, и следователно тези ензими все още не се използват в клиничната практика. p>

Ензими от червата

Изследователски екипи от DTU и университета в Лунд поеха по нов път към намирането на ензими, които могат да премахнат както кръвните антигени A и B, така и захарите, които ги блокират. Изследователски екипи са открили нови ензимни смеси от чревната бактерия Akkermansia muciniphila, която се храни чрез разграждане на слузта, която покрива повърхността на червата.

Тези ензими се оказаха изключително ефективни, тъй като сложните захари на повърхността на чревната лигавица са химически подобни на тези, открити на повърхността на кръвните клетки.

„Особеността на лигавицата е, че бактериите, които могат да живеят върху този материал, често имат специално подбрани ензими за разграждане на захарните структури на лигавицата, включително антигени на кръвна група ABO. Тази хипотеза се оказа вярна“, казва Хашем. p>

Изследователите в това проучване са тествали 24 ензима, които са използвали за обработка на стотици кръвни проби.

Антигените на кръвната група ABO, открити на повърхността на червените кръвни клетки, присъстват и върху чревната лигавица. Изследователите са използвали специализирана чревна бактерия и нейната способност да използва тези антигени като хранителни вещества, за да разработят две ензимни смеси, които превръщат червените кръвни клетки от група А и В в универсална донорска кръв. Графика: Матиас Йенсен, постдоктор в DTU. Източник: Матиас Йенсен, постдоктор в DTU.

„Универсалната кръв ще създаде по-ефективно използване на донорската кръв и също така ще помогне да се избегнат грешки при кръвопреливане с несъвместими ABO групи, които иначе биха могли да доведат до потенциално фатални последици за реципиента.

„Когато успеем да създадем универсална система за кръводаряване ABO, ще опростим логистиката на транспортирането и използването на безопасни кръвни продукти, като същевременно сведем до минимум загубата на кръв“, казва проф. Мартин Л. Олсон, ръководител на проучването в университета в Лунд. p>

Изследователи от DTU и университета Лунд са кандидатствали за патент върху новите ензими и техния метод на обработка и очакват по-нататъшен напредък в тази посока в новия си съвместен проект през следващите три години и половина. Ако успее, концепцията трябва да бъде тествана в контролирани клинични изпитвания, преди да може да бъде разгледана за търговско производство и клинична употреба.