Universaalse doonorvere loomiseks avastatud ensüümid

DTU ja Lundi ülikooli teadlased on avastanud ensüümid, mis punaste verelibledega segatuna suudavad eemaldada spetsiifilisi suhkruid, mis moodustavad inimese ABO veregrupisüsteemi A- ja B-antigeenid. Tulemused avaldati ajakirjas Nature Microbiology.

„Uued ensüümikokteilid eemaldavad esmakordselt mitte ainult tuntud A- ja B-antigeene, vaid ka laiendatud variante, mida varem ei peetud vereülekande ohutuse seisukohast problemaatiliseks. Oleme lähedal universaalse vere tootmisele B-tüüpi doonoritelt, kuigi keerulisema A-tüüpi vere muundamiseks on vaja veel tööd teha,“ ütleb professor Maher Abou Hashem, DTU uuringu juht ja üks avastuse taga olevaid juhtivaid teadlasi.

Ta märgib, et see avastus on DTU teadlaste ja Lundi ülikooli teadlaste, kes uurivad inimese soolestiku mikrobioota ensüüme, ning Lundi ülikooli teadlaste, kes uurivad vere süsivesikute gruppe ja vereülekandemeditsiini, kogemuste kombinatsiooni tulemus.

Suur nõudlus doonorvere järele

Inimese punased verelibled kannavad spetsiifilisi keerulisi suhkrustruktuure (antigeene), mis määravad neli ABO veregruppi: A, B, AB ja O. Need antigeenid kontrollivad doonorite ja retsipientide ühilduvust ohutute vereülekannete ja elundisiirdamiste jaoks. Doonori verd testitakse haigusmarkerite ja peamiste veregruppide suhtes ning seejärel võib seda külmkapis hoida kuni 42 päeva.

Doonorvere vajadus on suur eakate elanikkonna osakaalu suurenemise ja märkimisväärses koguses verd nõudvate meditsiiniliste protseduuride läbivate patsientide arvu suurenemise tõttu. A- või B-veregrupi edukas muutmine universaalseks ABO-doonorvereks võib oluliselt vähendada nelja erineva veregrupi säilitamisega seotud logistilisi ja rahalisi kulusid.

Lisaks suurendab universaalse doonorvere väljatöötamine doonorvere pakkumist, vähendades vere hulka, mille aegumiskuupäev läheneb.

Vajadus eemaldada A- ja B-antigeenid universaalse doonorvere loomiseks on seletatav asjaoluga, et need võivad sobimatutele retsipientidele vereülekande korral põhjustada eluohtlikke immuunreaktsioone.

Ensüümide kasutamise kontseptsioon universaalse doonorvere loomiseks pakuti välja enam kui 40 aastat tagasi. Sellest ajast alates on avastatud ensüüme, mis on A- ja B-antigeenide eemaldamisel tõhusamad, kuid teadlased ei suuda ikka veel selgitada ega kõrvaldada kõiki verega seotud immuunreaktsioone ning seetõttu ei kasutata neid ensüüme veel kliinilises praktikas.

Soolestiku ensüümid

DTU ja Lundi Ülikooli uurimisrühmad on valinud uue tee ensüümide leidmiseks, mis suudavad eemaldada nii A- kui ka B-vere antigeene ja neid blokeerivaid suhkruid. Uurimisrühmad on avastanud soolebakterist Akkermansia muciniphila uued ensüümisegud, mis elatub soolestiku pinda katva lima lagundamisega.

Need ensüümid osutusid äärmiselt tõhusateks, kuna soole limaskesta pinnal olevad keerulised suhkrud on keemiliselt sarnased vererakkude pinnal leiduvate suhkrutega.

„Limaskesta eripära on see, et bakteritel, mis sellel materjalil elada saavad, on sageli spetsiaalselt valitud ensüümid limaskesta suhkrustruktuuride, sealhulgas ABO veregrupi antigeenide, lagundamiseks. See hüpotees osutus õigeks,“ ütleb Hashem.

Selle uuringu teadlased testisid 24 ensüümi, mida nad kasutasid sadade vereproovide töötlemiseks.

Punaste vereliblede pinnal leiduvaid ABO veregrupi antigeene leidub ka soolestiku limaskestal. Teadlased kasutasid spetsialiseerunud soolebakterit ja selle võimet kasutada neid antigeene toitainetena, et töötada välja kaks ensüümisegu, mis muudavad A- ja B-tüüpi punased verelibled universaalseks doonori vereks. Graafik: Matthias Jensen, DTU järeldoktor. Allikas: Matthias Jensen, DTU järeldoktor.

"Universaalne veri loob doonorivere tõhusama kasutamise ja aitab vältida vigu vereülekandel kokkusobimatute ABO-gruppidega, mis võivad retsipiendile kaasa tuua potentsiaalselt surmaga lõppevaid tagajärgi."

„Kui suudame luua universaalse ABO doonorvere, lihtsustame ohutute veretoodete transpordi ja kasutamise logistikat, minimeerides samal ajal verekaotust,“ ütleb Lundi ülikooli uuringu juht professor Martin L. Olsson.

DTU ja Lundi Ülikooli teadlased on esitanud uute ensüümide ja nende töötlemismeetodi patenditaotluse ning ootavad oma uues ühisprojektis järgmise kolme ja poole aasta jooksul selles suunas edasiminekut. Edu korral tuleb kontseptsiooni enne kaubandusliku tootmise ja kliinilise kasutamise kaalumist testida kontrollitud kliinilistes uuringutes.