Вчені виявили фермент, який може змінити групу крові

Ключ до зміни груп крові може бути в кишечнику.

Вчені виявили, що певний тип ферменту може вирізати антигени в групах крові А і В, щоб зробити їх більш схожими на тип О.

Це важливо, оскільки ці антигени можуть викликати руйнівні імунні реакції, якщо їх ввести в організм людини без цієї конкретної групи крові.

Отримати правильний тип крові, коли вам це потрібно, має вирішальне значення, і це пов’язано з різними типами залишків, які можуть накопичуватися на поверхні еритроцитів. Обидва типи крові A і B мають ці залишки - A має залишок N-ацетилгалактозаміну, а B - залишок галактози, тип AB має суміш обох. Як може засвідчити кожен, хто здавав кров у Червоному Хресті, кров типу О користується великим попитом. Адже тільки вона не містить цього залишку, а це означає, що тип О є "універсальним донором" - люди будь-якої групи крові можуть приймати трансфузію типу О, не реагуючи на імунні системи на еритроцити.

Уізерсу та його команді з Університету Британської Колумбії Канади вдалося створити свій "мутантний '' штам ферментів, вставляючи багато різних типів мутацій в ген, який їх кодує, і шляхом поступового відбору найкращих штамів для відщеплення антигенів крові вони змогли створити фермент, у 170 разів ефективніший, ніж його батьківський штам.

• Команда працювала з сімейством ферментів під назвою 98-глікозид-гідролаза, виділених із штаму Streptococcus pneumoniae. Протягом багатьох поколінь вони змогли створити надпотужний ферментний штам, який може дуже ефективно відщеплювати антигени крові там, де попередні покоління ферменту лише намагалися.
• Дослідники виявили ці ферменти методом, який називається метагеномікою. Замість культивування мікроба за мікробом у кропіткому процесі, дослідницька група просто витягла ДНК з мікроорганізмів, що знаходяться в кишечнику людини. Тож одним махом вони захопили схеми ДНК для всього, що могли б створити ці мікроорганізми, включаючи як виявилося, ферменти, які допомагають бактеріям зривати зі стінок шлунково-кишкового тракту білки, звані муцинами.(Бактерії живляться цими муцинами.)
• Муцини дуже схожі на антигени клітин крові, тому ферменти можуть виконувати подвійний обов'язок. Більше того, ці ферменти були в 30 разів ефективнішими для позбавлення антигенів А, ніж найефективніший фермент, запропонований раніше для цієї мети. І після того, як позбавлення антигену завершено, будь-який залишок ферменту можна легко видалити з еритроцитів простим кроком промивання.

"Основним обмеженням завжди була ефективність ферментів", - сказав один із членів команди Стівен Уізерс. "Концепція не нова, але до цього часу нам потрібно було стільки ферменту, щоб він працював, що було недоцільно. Зараз я впевнений, що ми можемо зробити це набагато краще".

Практичне використання

Дослідники вже протестували фермент, в тому числі і на людях. У цьому дослідженні люди отримували переливання крові типу О або крові, зміненої ферментами. Але використовували фермент, який міг перетворити лише кров типу В. Що було надто дорого та неефективно для реального використання.

"Проблема в зміні груп крові полягає в тому, що процедура повинна бути економічно вигідною" - сказала доктор Алісса Зіман, директор з трансфузійної медицини в UCLA Health."У деяких цілеспрямованих ситуаціях, коли крові типу О не вистачає, здатність перетворювати один тип на інший може стати в нагоді. Але процес обов'язково обмежувався б тим, наскільки кров може бути ефективно трансформована. Для того, щоб зменшити ризик поширення інфекційних захворювань, центри донорства ніколи не об'єднують донорські еритроцити, тобто вони не збирають всю кров типу А разом і т. д. Отже, будь-яка кров, яку потрібно змінити, повинна бути змінена від одного донора за раз. Це просто стає ще одним кроком і ще однією вартістю".

Уізерс, однак, вважає, що ферменти, виявлені його командою, з часом можуть бути використані в клініці. За його словами, можна було б змінювати кров у мішках для забору і зберігання донорської крові.

Наступним кроком буде вивчення ферментів для забезпечення безпеки - проект, який Уізерс та його колеги вже розпочали у співпраці з гематологами та Канадською службою крові, некомерційною організацією, яка управляє постачанням донорської крові в Канаді.

"Враховуючи наш успіх на сьогоднішній день, ми з оптимізмом впевнені, що це спрацює", - каже Уізерс .