Открити са ензими за създаване на универсална донорска кръв

Изследователи от DTU и университета в Лунд са открили ензими, които, когато се смесят с червени кръвни клетки, са способни да премахват специфични захари, които изграждат антигените А и В в човешката кръвногрупова система ABO. Резултатите са публикувани в списанието Nature Microbiology.

„За първи път новите ензимни коктейли не само премахват добре познатите антигени А и В, но и разширени варианти, които преди това не са били признати за проблематични за безопасността на трансфузията. Близо сме до производството на универсална кръв от донори тип В, въпреки че все още е необходимо да се работи за преобразуването на по-сложния тип А“, казва професор Махер Абу Хашем, ръководител на изследването в DTU и един от водещите учени, стоящи зад откритието.

Той отбелязва, че това откритие е резултат от комбинация от експертиза между изследователи от DTU в областта на ензимите от човешката чревна микробиота и изследователи от университета в Лунд в областта на кръвните въглехидратни групи и трансфузионната медицина.

Голямо търсене на донорска кръв

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

Нуждата от донорска кръв е голяма поради нарастващия дял на възрастното население и нарастващия брой пациенти, подложени на медицински процедури, изискващи значителни количества кръв. Успешното превръщане на кръвни групи А или В в универсална донорска кръв по системата АВО може значително да намали логистичните и финансовите разходи, свързани със съхранението на четири различни кръвни групи.

Освен това, разработването на универсална кръв за донори ще увеличи предлагането на кръв за донори, като намали количеството кръв, чийто срок на годност се приближава.

Необходимостта от премахване на А и В антигени за създаване на универсална донорска кръв се обяснява с факта, че те могат да причинят животозастрашаващи имунни реакции при преливане в неподходящи реципиенти.

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

Ензими от червата

Изследователски екипи от DTU и университета в Лунд са поели по нов път в откриването на ензими, които могат да премахват както кръвните антигени А, така и захарите, които ги блокират. Изследователските екипи са открили нови ензимни смеси от чревната бактерия Akkermansia muciniphila, която се прехранва чрез разграждане на слузта, покриваща повърхността на червата.

Тези ензими се оказват изключително ефективни, защото сложните захари на повърхността на чревната лигавица са химически подобни на тези, намиращи се 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 антигените на кръвната група ABO. Тази хипотеза се оказа вярна“, казва Хашем.

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

Антигените на кръвната група ABO, намиращи се на повърхността на червените кръвни клетки, присъстват и на лигавицата на червата. Изследователите са използвали специализирана чревна бактерия и способността ѝ да използва тези антигени като хранителни вещества, за да разработят две ензимни смеси, които превръщат червените кръвни клетки от тип А и B в универсална донорска кръв. Графика: Матиас Йенсен, постдокторант в DTU. Източник: Матиас Йенсен, постдокторант в DTU.

„Универсалната кръв ще доведе до по-ефективно използване на донорската кръв и ще помогне за избягване на грешки при преливане на кръв с несъвместими ABO групи, което в противен случай би могло да доведе до потенциално фатални последици за реципиента.“

„Когато можем да създадем универсална кръв от донори по системата ABO, ще опростим логистиката на транспортирането и използването на безопасни кръвни продукти, като същевременно минимизираме загубата на кръв“, казва професор Мартин Л. Олсон, ръководител на изследването в университета в Лунд.

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