Донорство крові - новий метод створення універсальної крові
Всесвітній день донора крові відзначається 14 червня. Це можливість виділити дослідження, опубліковане цього тижня, яке пропонує спосіб перетворення крові групи А у загальну кров. Механізм використовує ферменти з мікробіоти кишечника.
У Франції щоденна потреба в крові становить 10 000 донорів на день, згідно з даними французької установи з крові. Аварії, крововиливи, хірургічні операції - все це ситуації, які можуть вимагати переливання крові. Донорство крові допомагає лікувати більше мільйона людей у Франції щороку! У період з 11 червня по 13 липня французький заклад крові розпочинає свою операцію #PrenezLeRelais з метою підвищення обізнаності про здачу крові, що є особливо важливим жестом у літній період.
Щоб переливання крові було успішним, необхідно дотримуватися сумісності груп крові між донором та реципієнтом, щоб уникнути потенційно летальних реакцій. У системі ABO кров типу O вважається універсальним донором, оскільки в ній відсутні антигени A і B: реципієнт її не відхилить. Так само, щодо резус-системи (Rh), люди з Rh- можуть дати людям Rh + або Rh-.
Ти знав ?
Система ABO пов’язана з наявністю або відсутністю антигенів у еритроцитах. Якщо людина групи А отримує кров групи В, вона матиме імунну реакцію проти антигенів групи B. Група О не має цих антигенів, а антиген Н, який є попередником А і В.
У Франції найбільш частими групами крові є групи A (44% населення) та O (42%), випереджаючи групи B (10% та AB (4%). Оскільки кров A є найпоширенішою, це було б цікаво мати можливість трансформувати її в кров групи О. Для цього антиген А повинен бути видалений з еритроцитів за допомогою ферментів .
Ферменти мікробіоти перетворюють кров А в О
У статті, опублікованій на веб-сайті Science, пояснюється, що спочатку дослідники намагалися вдосконалити ферменти, про які вже відомо, що каталізують цю реакцію, але вони були неефективними. Оскільки ця стратегія не принесла плодів, дослідники з Університету Британської Колумбії у Ванкувері (Канада) застосували інший метод: вони шукали більш ефективні ферменти в мікроорганізмах у мікробіоті кишечника. Дійсно, деякі бактерії мікробіоти перетравлюють глікопротеїни кишкової стінки, муцини, склад яких подібний до складу антигенів еритроцитів.
Дослідники використовували зразки людського стільця для вилучення ДНК з бактерій кишечника та шукали гени ферментів, які перетравлюють муцини. Ось так вони знайшли два цікаві ферменти з бактерій Flavonifractor plautii: вони перетворили антиген А в антиген Н, що відповідає крові групи О. Типові цукри групи А були ліквідовані! Завдяки цій техніці, заснованій на бактеріальних ферментах, можна було б подвоїти кількість універсальної крові, використовуючи кров групи А.
Ця робота з’являється в рецензованому журналі Nature Microbiology. Вони вже були предметом дуже чудового спілкування під час конгресу в серпні 2018 року (див. Статтю нижче). Потрібна буде додаткова робота, щоб переконатися, що ці бактеріальні ферменти, що модифікують кров, не мають негативних наслідків.
Донорство крові: кров групи O для всіх завдяки ферменту
Стаття Селін Делузарче, опублікована 8 вересня 2018 року
Дослідники виявили фермент, здатний розрізати антигени на поверхні еритроцитів, перетворюючи їх на клітини типу О, які можна перелити будь-якому реципієнту.
Хоча французька установа крові цього літа звернулась із нагальним закликом до пожертв для зменшення низьких запасів, відкриття цілком могло покласти край цій періодичній нестачі. Стівен Візерс, біохімік з Університету Британської Колумбії, щойно знайшов фермент, здатний перетворити будь-яку клітину крові в клітину типу О, тобто в універсальну кров. І вгадайте, де він та його команда виявили цей чудодійний фермент? У бактеріях, що населяють наш кишечник.
Щоб зрозуміти це відкриття, давайте спочатку згадаємо кілька понять про групи крові. Існує чотири: A, B, AB і O, що визначаються антигенами на поверхні еритроцитів. Суб’єкт типу А має антигени А та антитіла В. Якщо йому переливають кров групи В, його анти-В антитіла викликають імунологічну реакцію, яка призведе до руйнування його еритроцитів (гемоліз). У суб’єктів типу O відсутні антигени: їх кров сумісна з усіма групами. Дослідники виявили саме те, як видалити антигени А і В з еритроцитів, щоб перетворити їх на клітини типу О.
На допомогу кишкові бактерії
Щоб знайти молекулу, здатну на такий подвиг, дослідники вдалися до метагеноміки. "Ми об'єднали всі організми в певному середовищі та вилучили всю змішану ДНК", - говорить Стівен Візерс. Потім вони використовували бактерію E.coli для відбору шматочків ДНК, що кодують бажану властивість (тут видалення цукрів з поверхні клітин). Дослідивши геном комара та п’явки, вчений нарешті знайшов рідкісну перлину всередині нашої кишки.
Оболонка шлунково-кишкового тракту насправді вистелена глікозильованими білками, званими муцинами, які виробляють цукри, що використовуються для живлення кишкових бактерій під час травлення. Щоб їх проковтнути, останні використовують фермент, який «вирізає» цукор із муцину. Однак виявляється, що ці цукри сильно нагадують антигени клітин крові А і В. Під час лабораторних досліджень фермент успішно розрізав антигени клітин крові, перетворюючи клітини А і В в клітини без маркера, тобто “ універсальні "клітини типу О." Цей фермент в 30 разів ефективніший, ніж інші дотепер перевірені кандидати ", вітає Стівен Уізерс.
Rh-проблема
Однак є ще багато перешкод, які потрібно подолати, перш ніж досягти справді універсальної крові. З одного боку, сумісність крові також залежить від резус-системи, пов'язаної з наявністю антигену D, який не є цукром, як інші антигени, а білком, на який фермент не впливатиме. Це означає, що вам потрібно вибрати клітини крові А, які не мають антигену D (тобто A-), щоб кров справді була сумісна з усіма групами. Однак у 85% людей є цей знаменитий антиген D. Тому потрібно було б знайти другий фермент, здатний атакувати його.
По-друге, до цих пір дослідники випробували свій розчин лише в лабораторії. "Нам доведеться провести кілька клінічних випробувань, щоб переконатися у відсутності негативних наслідків", - визнає Стівен Уізерс. "Але я переконаний, що ми маємо тут чудового кандидата на отримання загальної крові", - захоплюється він. Його робота була представлена 21 серпня на щорічній зустрічі Американського хімічного товариства.
Кров групи О для всіх ?
Французька наукова стаття, опублікована 29.03.2004
Біотехнологічна компанія Chiron (Каліфорнія) та малий штат Массачусетс ZymeQuest підписали угоду про розробку та комерціалізацію системи переробки крові. Фактично це є успіхом ферментативного перетворення клітин крові груп A, B та AB у клітини універсальної групи, подібної до групи O, званої ECO (для групи, перетвореної ферментами).
Початок цього проекту, який у разі успіху може значно спростити процедури аналізу та консервації, використовувані банками крові, сягає 1980-х років.
У той час фермент, виявлений в зелених кавових зернах, зміг позбавити білки еритроцитів від цукрів, що визначають групу крові (і, отже, може викликати імунну реакцію у разі поганого переливання).
Але цей фермент діє лише на білки типу В.
З тих пір ZymeQuest працював над розробкою автоматизованої системи для перетворення крові з групи B в групу ECO і отримав обнадійливі результати в клінічних випробуваннях.
Однак перетворення типу А виявилося складнішим, і довелося вдаватися до інших ферментів, на цей раз бактеріальних.
Угода між двома компаніями передбачає фінансову підтримку досліджень ZymeQuest від Chiron в обмін на права на комерціалізацію технології.