Bakteriálny enzým odstráni krvné skupiny a vytvorí univerzálnu krv
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 2. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Pomocou enzýmov produkovaných baktériou, ktorú má takmer každý vo svojom čreve, vedci odstránili antigény z červených krviniek, ktoré určujú krvnú skupinu. Tým sa dostali na dosah produkcie univerzálnej darcovskej krvi.
Existuje celosvetový nedostatok zásob krvi potrebných na život zachraňujúce transfúzie v dôsledku faktorov, medzi ktoré patrí starnúca populácia s vyšším dopytom po nej a nedostatok dobrovoľných darcov. Avšak aj keby bol dostatočný prísun krvi, nie je to také jednoduché, ako len dať krv.
Každá krvná skupina (A, B alebo AB) sa identifikuje prítomnosťou antigénov A a B pripojených k reťazcom cukru (oligosacharidov) na povrchu červených krviniek. Krvné bunky v skupine O nenesú žiadne antigény. Keď sa podá transfúzia krvi, krvné skupiny darcu a príjemcu sa musia zhodovať. V opačnom prípade imunitný systém napadne a zničí darované krvinky, čo spôsobí potenciálne smrteľnú reakciu.
Výskumníci z Technickej univerzity v Dánsku a Lundskej univerzity vo Švédsku použili enzýmy produkované bežnými črevnými baktériami na odstránenie antigénov A a B z červených krviniek, čím sa dostali o krok bližšie k vytvoreniu univerzálnej darcovskej krvi.
„Nové enzýmové koktaily po prvýkrát nielenže odstraňujú dobre opísané antigény A a B, ale aj rozšírené varianty, ktoré predtým neboli považované za problematické z hľadiska bezpečnosti transfúzií,“ povedal Maher Abou Hachem, spoluzodpovedný autor štúdie a vedec na Katedre biotechnológie a biomedicíny na Technickej univerzite v Dánsku.
Výraz „krvná skupina“ označuje kombináciu antigénov prítomných na povrchu červených krviniek človeka. „Rozšírenými variantmi“ Abou Hachem odkazuje na antigény krvných skupín objavené od doby, keď kanonické štyri antigény boli objavené pred viac ako 120 rokmi. Medzinárodná spoločnosť pre transfúziu krvi (ISBT) definuje systém krvných skupín ako geneticky diskrétny systém jedného alebo viacerých antigénov. V novembri 2023 existovalo 45 rozpoznaných systémov krvných skupín obsahujúcich 362 antigénov červených krviniek, ktoré sú geneticky určené 50-timi génmi.
Baktéria, ktorú vedci skúmali, bola Akkermansia muciniphila, bežný „obyvateľ“ zdravej ľudskej črevnej výstelky. Ako naznačuje jej názov, muciniphila, miluje mucíny, hlavnú zložku hlienu, ktorý tvorí výstelka. Používa enzýmy na rozklad mucínov, aby sa vytvoril zdroj uhlíka, dusíka a energie. Zhodou okolností sa v tejto výstelke črevnej sliznice okrem toho, že sa objavujú na červených krvinkách, sa nachádzajú aj antigény krvných skupín ABO.
„Na črevnej sliznici je zvláštne to, že baktérie, ktoré sú schopné žiť na tomto materiáli, majú často na mieru šité enzýmy na rozklad slizničných cukrových štruktúr, ktoré zahŕňajú antigény krvných skupín ABO,“ povedal Abou Hachem.
Vedci testovali 24 bakteriálnych enzýmov na stovkách vzoriek krvi a zistili, že sú vysoko účinné pri premene krvi skupín A a B na krv univerzálneho darcu. Ich pôsobenie bolo účinnejšie proti antigénom B ako antigénom A, pričom jeden kandidát vyčerpal B antigény na negatívne kontrolné hladiny.
„Sme blízko k tomu, aby sme mohli produkovať univerzálnu krv od darcov skupiny B, pričom je stále čo robiť na premene zložitejšej krvi skupiny A,“ povedal Abou Hachem. „Naším cieľom je teraz podrobne preskúmať, či existujú ďalšie prekážky a ako môžeme zlepšiť naše enzýmy, aby sme dosiahli konečný cieľ univerzálnej produkcie krvi.“
Vedci tvrdia, že ich zistenia majú dôležité dôsledky pre budúcnosť krvných transfúzií.
„Univerzálna krv vytvorí efektívnejšie využitie darcovskej krvi a tiež sa vyhne chybnému podávaniu transfúzií, ktoré sa nezhodujú s ABO. To môže inak viesť k potenciálne smrteľným následkom pre príjemcu,“ povedal Martin Olsson, ďalší zodpovedajúci autor štúdie. „Keď dokážeme vytvoriť ABO univerzálnu darcovskú krv, zjednodušíme logistiku prepravy a podávania bezpečných krvných produktov a zároveň minimalizujeme krvný odpad.“
Je potrebné poznamenať, že vedci vo svojej štúdii nespomínajú faktor Rh. Okrem krvnej skupiny je krv ďalej kategorizovaná ako Rh-pozitívna (červené krvinky nesú Rh antigén) alebo Rh-negatívna (nemajú Rh antigén). Niekto môže napríklad povedať, že je „AB negatívny“. Prvá transfúzia Rh-pozitívnej krvi Rh-negatívnemu darcovi spôsobí, že sa u nich vyvinú anti-Rh protilátky, takže následná transfúzia môže vyvolať reakciu, podobnú reakcii vyvolanej podaním krvi skupiny A osobe skupiny B. A tou reakciou je deštrukcia krviniek darcu.
Vedci požiadali o patent na nové enzýmy a spôsob ich liečby. Očakávajú, že v priebehu nasledujúceho tri a pol roka budú pokračovať vo svojich štúdiách, kým prejdú ku kontrolovaným pacientskym skúškam.
Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne Nature Microbiology.