Mokslininkai rado būdą, kaip A ir B kraujo tipus paversti universaliu krauju

Kraujo perpylimas gelbsti gyvybes. Vien JAV kasmet žmonėms perpilama apie 10 milijonų kraujo vienetų. Tačiau kraujo bankuose visada trūksta kraujo, ypač kai kalbama apie „universalaus donoro“ O grupę. Laimei, mokslininkai atrado būdą, kaip A ir B kraujo tipus paversti universalia O kraujo grupe.

Stebina tai, kad žarnyno mikrobiomas gali būti sprendimas, kaip padidinti universalaus kraujo atsargas, chemiškai paverčiant kitas kraujo grupes į universalų O.

Netinkamos kraujo grupės, tarkime, A tipo kraujo įpylimas į B tipo kraują sukelia mirtinas imunines reakcijas. Tačiau O tipo kraujas yra suderinamas beveik su visais. Jis ypač reikalingas po uraganų, žemės drebėjimų, gaisrų ir kitų krizių, nes gydytojai turi skubiai gydyti kuo daugiau žmonių.

Kartais kraujo bankuose būna skirtingų kraujo grupių disbalansas, pavyzdžiui, per daug A grupės kraujo, per mažai universalaus O.

Atrastas fermentų „kokteilis“

Šią savaitę Danijos ir Švedijos komanda atrado fermentų „kokteilį“, kuris lengvai paverčia A ir B grupių kraują universaliu donorų krauju.

Žarnyno bakterijose esantys fermentai suvirškina imunitetą stimuliuojančią cukraus molekulę, esančią ant A ir B tipo kraujo kūnelių paviršiaus, pašalindami jų polinkį sukelti imuninį atsaką.

Alternatyva – iš donorų kraujo pašalinti A ir B antigenus. Pirmą kartą šis metodas buvo pasiūlytas devintajame dešimtmetyje, naudojant fermentus, kurie suskaido imunitetą stimuliuojančias cukraus molekules. Antigenai palaipsniui tirpsta, o kraujo ląstelės, tarsi laižydamos ledus, netenka A arba B tapatybės ir galiausiai virsta universalia O kraujo grupe.

Ši technologija skamba kaip moderni technologija, tačiau cukrų skaidymas yra natūralus procesas, kurį mūsų organizmas kasdien atlieka dėl žarnyne esančių mikrobų, kurie mielai virškina maistą. Tai paskatino mokslininkus susimąstyti: ar galime virškinimo trakte išgauti fermentus, kad galėtume pakeisti kraujo grupes?

Daugiau nei prieš pusę dešimtmečio Britų Kolumbijos universiteto komanda, panaudojusi žarnyno mikrobiome esančius bakterijų fermentus A grupės kraujui paversti O grupės krauju, pateko į laikraščių antraštes. Šios gleivės yra molekuliniu požiūriu panašios į raudonųjų kraujo kūnelių antigenus.

Taigi žarnyno mikrobų virškinimo fermentai gali susmulkinti A ir B antigenus.

Atlikdama vieną bandymą, komanda paėmė žmogaus išmatų mėginius, kuriuose buvo žarnyno mikrobų fermentų, ir ieškojo DNR, galinčios suskaidyti raudonųjų kraujo kūnelių cukraus grandines.

Galiausiai jie aptiko du vienos bakterijų padermės fermentus. Išbandytas žmogaus kraujyje, šis duetas lengvai pašalino A tipo antigenus, paversdamas jį universaliu O tipu.

Šis tyrimas buvo vienos kraujo grupės transformavimo į kitą koncepcijos įrodymas, galintis turėti realios reikšmės. Europoje ir JAV paplitęs A tipo kraujas sudaro maždaug trečdalį donorų kraujo pasiūlos. Technologija, paverčianti jį universaliuoju O, galėtų padidinti kraujo transplantacijos išteklius šioje pasaulio dalyje.

„Tai pirmas atvejis, ir jei šiuos duomenis pavyks pakartoti, tai neabejotinai bus didelė pažanga“, – tuo metu „Science“ sakė Nacionalinio sveikatos instituto Klinikinio centro daktaras Harvis Kleinas, kuris šiame darbe nedalyvavo.

Tačiau yra viena problema. Konvertuotas kraujas ne visada veikia.

ABO+

Atliekant klinikinius tyrimus, dėl konvertuoto kraujo kilo abejonių dėl saugumo.

Net ir visiškai pašalinus A arba B antigenus iš donorų kraujo, nedidelės ankstesnių tyrimų užuominos parodė, kad transformuotas donoro kraujas ir recipiento imunitetas nesutampa. Kitaip tariant, modifikuotas O kraujas kartais vis tiek sukeldavo imuninį atsaką.

Kodėl?

Kraujo grupės yra ne tik klasikinės ABO. A tipą sudaro du skirtingi potipiai – viename iš jų A antigeno kiekis yra didesnis nei kitame. B tipo, paplitusio tarp azijiečių ir afrikiečių kilmės žmonių, taip pat būna „išplėstinių“ formų.

Šios neseniai atrastos cukrų grandinės yra ilgesnės ir sunkiau suskaidomos nei klasikinės versijos. Vadinami „išplėstiniais antigenais“, jie gali būti priežastis, kodėl kai kuris perpiltas kraujas po perpylimo vis dar skatina imuninę sistemą.

Naujajame tyrime šios išplėstinės formos buvo nagrinėjamos vėl žvilgtelėjus į žarnyno bakterijų DNR. Viena bakterijų padermė – A. muciniphila – išsiskyrė. Šios bakterijos turi fermentų, kurie veikia panašiai kaip anksčiau atrasta versija, susmulkinanti A ir B tipo antigenus, tačiau, kas keista, jie taip pat pašalina išplėstines abiejų antigenų versijas.

Šie fermentai anksčiau mokslui nebuvo žinomi, jų panašumas su ankstesniu etaloniniu fermentu, kuris pjausto B ir išplėstinius B tipo antigenus, buvo tik 30 proc.

Naudodami skirtingų donorų ląsteles, mokslininkai sukūrė fermentų „kokteilį“, kuris greitai sunaikina kraujo antigenus. Ši strategija yra „beprecedentė“, rašė komanda.

Nors atrankos metu rasta daug fermentų, galinčių pakeisti kraujo grupę, kiekvienas atskirai turėjo ribotą poveikį. Tačiau sumaišius ir suderinus receptą, donorų B tipo ląstelės virto O tipo ląstelėmis, o sumaišius su kitomis kraujo grupėmis imuninis atsakas buvo ribotas.

Panašia strategija buvo gauti trys skirtingi fermentai, kurie pašalino probleminį A antigeną ir pakeitė kraujo grupę į O. Kai kurie žmonės išskiria antigeną į kitus kūno skysčius, pavyzdžiui, seiles, prakaitą ar ašaras. Kitų, vadinamų nesekretoriais, organizme šių antigenų plūduriuoja mažiau.

Naudodama tiek sekretuojančių, tiek nesekretuojančių asmenų kraują, komanda apdorojo raudonuosius kraujo kūnelius, kad pašalintų A antigeną ir jo išplėstines versijas.

Sumaišius su kitų kraujo grupių ląstelėmis, fermentų „kokteilis“ sumažino jų imuninį atsaką, nors jis buvo mažiau veiksmingas nei ląstelės, transformuotos iš B į O grupę.

Sudarydama šių fermentų struktūrų žemėlapius, komanda nustatė, kad kai kurios dalys padidino jų gebėjimą kapoti cukraus grandines. Sutelkę dėmesį į šias „karštųjų taškų“ struktūras, mokslininkai ketina ieškoti kitų natūralios kilmės fermentų arba pasitelkę dirbtinį intelektą sukurti veiksmingesnius ir tikslesnius fermentus.

Sistemą dar reikia išbandyti su žmonėmis. Komanda nenagrinėjo kitų kraujo antigenų, pavyzdžiui, Rh sistemos, pagal kurią nustatomos teigiamos arba neigiamos kraujo grupės. Vis dėlto bakterijų fermentai atrodo netikėtas, bet daug žadantis būdas sukurti universalų kraują.