Используя кишечные бактерии, учёные подошли на шаг ближе к созданию «универсальной» донорской крови, при которой любая группа крови может быть использована в качестве донора для любой другой.
И хотя люди с группой крови O уже являются универсальными донорами, крови этой группы не всегда достаточно. Таким образом, поиск способа, с помощью которого люди с любым типом крови могли бы сдавать кровь другим, может снизить вероятность нехватки крови. Тем не менее, предстоит проделать гораздо больше работы, прежде чем этот метод сможет достичь клиники.
В новом исследовании, опубликованном 29 апреля в журнале Nature Microbiology, исследователи выявили длинные цепочки молекул сахара, которые делают донорство крови одной группы крови, например А, несовместимым с реципиентами, у которых имеется другая группа. Затем они использовали коктейль ферментов кишечных бактерий, чтобы удалить длинные сахарные расширения из красных кровяных телец (эритроцитов).
«Вместо того, чтобы выполнять работу самостоятельно и синтезировать искусственные ферменты, мы задали вопрос: что выглядит как поверхность красных [кровяных] клеток? Слизь в нашем кишечнике. Так что мы просто позаимствовали ферменты у бактерий, которые обычно метаболизируют слизь, и затем применили их к красным [кровяным] тельцам, — рассказал Live Science доктор Мартин Олссон (Martin Olsson), профессор гематологии и трансфузионной медицины Лундского университета в Швеции. — Если вдуматься, это довольно красиво.»
Переливание неправильной крови может привести к фатальной иммунной реакции. Ведь иммунная система распознаёт и атакует чужеродные молекулы сахара (или антигены), которые выступают из эритроцитов. Антигены А в крови группы А не смешиваются с антигенами В в крови группы В. Тип О, универсальная донорская кровь, не содержит этих антигенов, поэтому её можно переливать людям с любой группой крови.
На протяжении десятилетий учёные пытались использовать ферменты для удаления антигенов из крови типов А и В. Начав с использования ферментов из необжаренных кофейных зерен для преобразования крови типа B в тип O в 1980-х годах, учёные с тех пор обнаружили более быстрые и качественные ферменты, которые работают как в крови типа A, так и в крови B. После очистки этих эритроцитов от известных антигенов кровь как типа А, так и типа B на молекулярном уровне выглядит как кровь типа O.
Но когда эта обработанная кровь смешивается с плазмой крови типа О — водянистой частью крови, последняя положительно реагирует на первую, сигнализируя о несовместимости.
«Не осталось ни А, ни B. Как они могут быть несовместимы, если согласно всем книгам они должны быть совместимы?» — сказал Олссон.
Оказалось, что учёным просто нужно было присмотреться повнимательнее. Когда они это сделали, они обнаружили, что типы A и B, лишённые этих хорошо известных антигенов, всё ещё содержат длинные цепи молекул сахара, называемые расширениями, что также, по-видимому, приводит к несовместимости.
В новом исследовании Олссон и его коллеги показали, что удаление антигенов и расширений из крови типов А и В делает её более совместимой с кровью группы О. Группа использовала коктейль ферментов Akkermansia muciniphila — типа бактерий в кишечнике человека, которые расщепляют длинные сахарные цепи в выстилающей кишечник слизи.
Когда учёные удалили исходные антигены из крови типа В и протестировали их в лаборатории с плазмой типа О, около 80% донорской плазмы типа В было совместимо с плазмой типа О. После удаления расширения этот показатель увеличился примерно до 91-96%, что позволяет предположить, что именно расширения могли способствовать первоначальной несовместимости.
Результаты не столь однозначны для крови типа А: только у 20% доноров типа А изначально реакция не вызывалась. После удаления расширений этот показатель увеличился примерно до 50%. Тип А, по-видимому, более «биохимически сложен», чем тип В, сказал доктор Стивен Спиталник (Steven Spitalnik), содиректор Лаборатории биологии переливания крови Колумбийского университета, поэтому учёным нужно будет пересмотреть свой набор ферментов, чтобы сделать его более чистым.
И хотя предстоит проделать гораздо больше работы, прежде чем этот метод станет достаточно безопасным для использования в реальных переливаниях крови, это первый шаг в данном направлении.
«Ведётся охота за волшебным ферментом или волшебным коктейлем из ферментов, и мы подошли к этому действительно близко, — сказал Спиталник, который не принимал участия в этой работе. — Теперь нужно доказать, что это безопасно и что эритроциты нормально выживают при кровообращении», — добавил он.
