Universaalse doonorivere loomiseks avastatud ensüümid

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

"Esimest korda ei eemalda uued ensüümkokteilid mitte ainult tuntud A- ja B-antigeene, vaid ka täiustatud variante, mida varem ei peetud vereülekande ohutuse seisukohalt problemaatiliseks. Oleme lähedal universaalse vere tootmisele B-tüüpi doonoritelt, kuigi Keerulisema rühma A ümberkujundamiseks on veel vaja teha tööd,“ ütleb professor Maher Abou Hashem, DTU uurimistöö juht ja üks selle avastuse juhtivaid teadlasi.

Ta märgib, et see avastus sündis DTU teadlaste inimeste soolestiku mikrobiota ensüümide ja Lundi ülikooli teadlaste teadmiste ühendamisel süsivesikute veregruppide ja vereülekande meditsiini valdkonnas.

Suur nõudlus doonorivere järele

Inimese punased verelibled kannavad spetsiifilisi keerulisi suhkrustruktuure (antigeene), mis määravad kindlaks neli ABO-veregruppi: A, B, AB ja O. Need antigeenid kontrollivad doonorite ja retsipientide ühilduvust ohutuks vereülekandeks ja elundisiirdamiseks. Donoreeritud verd testitakse haiguse markerite ja peamiste veregruppide suhtes ning seda saab seejärel hoida külmkapis kuni 42 päeva.

Vajadus annetatud vere järele on suur, kuna eaka elanikkonna osakaal suureneb ja patsiendid läbivad meditsiinilisi protseduure, mis nõuavad märkimisväärset kogust verd. A- või B-veregrupi edukas muutmine universaalseks ABO-doonorivereks võib oluliselt vähendada nelja erineva veregrupi säilitamisega seotud logistilisi ja finantskulusid.

Lisaks suurendab universaalse veredoonorluse arendamine doonorivere pakkumist, vähendades aegumiskuupäeva läheneva vere kogust.

Universaalse vereloovutuse loomiseks on vaja eemaldada A- ja B-antigeenid, kuna need võivad sobimatutele retsipientidele ülekandmisel põhjustada eluohtlikke immuunreaktsioone.

Ensüümide kasutamise idee universaalse doonorivere loomiseks pakuti välja rohkem kui 40 aastat tagasi. Sellest ajast alates on avastatud ensüüme, millel on suurem efektiivsus A- ja B-antigeenide eemaldamisel, kuid teadlased ei suuda siiani selgitada ega kõrvaldada kõiki verega seotud immuunreaktsioone ja seetõttu neid ensüüme kliinilises praktikas siiani ei kasutata. p>

Ensüümid soolestikust

DTU ja Lundi ülikooli uurimisrühmad on võtnud kasutusele uue tee, et leida ensüüme, mis suudavad eemaldada nii vere antigeenid A ja B kui ka neid blokeerivad suhkrud. Uurimisrühmad on avastanud uusi ensüümide segusid soolestiku bakterist Akkermansia muciniphila, mis toitub soolte pinda katva lima lagundamisel.

Need ensüümid osutusid äärmiselt tõhusaks, kuna soole limaskesta pinnal olevad komplekssuhkrud on keemiliselt sarnased vererakkude pinnal leiduvatele.

“Limaskesta eripära seisneb selles, et sellel materjalil elada võivad bakterid omavad sageli spetsiaalselt valitud ensüüme, mis lagundavad limaskesta suhkrustruktuure, sealhulgas ABO veregrupi antigeene. See hüpotees osutus õigeks,” ütleb Hashem. p>

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

ABO veregrupi antigeene, mida leidub punaste vereliblede pinnal, leidub ka soole limaskestal. Teadlased kasutasid spetsiaalset soolestiku bakterit ja selle võimet kasutada neid antigeene toitainetena, et töötada välja kaks ensüümide segu, mis muudavad A- ja B-rühma punased verelibled universaalseks doonorivereks. Graafika: Matthias Jensen, DTU järeldoktor. Allikas: Matthias Jensen, DTU järeldoktor.

"Universaalne veri loob doonorivere tõhusama kasutuse ja aitab vältida vereülekande vigu kokkusobimatute ABO-rühmadega, mis muidu võivad retsipiendi jaoks põhjustada surmavaid tagajärgi.

„Kui saame luua universaalse ABO-veredoonorluse süsteemi, lihtsustame ohutute veretoodete transportimise ja kasutamise logistikat, minimeerides samal ajal verekaotust,” ütleb Lundi ülikooli uuringu juht, professor Martin L. Olsson. P>

DTU ja Lundi ülikooli teadlased on taotlenud patenti uutele ensüümidele ja nende töötlemismeetodile ning ootavad järgmise kolme ja poole aasta jooksul oma uues ühisprojektis selles suunas edasisi edusamme. Kui see õnnestub, tuleb kontseptsiooni testida kontrollitud kliinilistes uuringutes, enne kui seda saab kaaluda kaubanduslikul tootmisel ja kliinilisel kasutamisel.