Кровь типа А превращается в универсальную донорскую кровь с помощью бактериальных ферментов
Ежедневно в больницах Соединенных Штатов Америки используется около 16 500 литров донорской крови в день для срочных, плановых операций и рутинных переливаний крови. Но реципиентам подходит не любая кровь: чтобы переливание было успешным, группы крови пациента и донора должны быть совместимы. Сегодня исследователи, анализируя бактерии в кишечнике человека, обнаружили два фермента, которые могут преобразовать группу крови типа A в общий тип, который можно будет переливать всем реципиентам. Специалисты предполагают, что успешное завершение процесса может произвести революцию в донорстве.
«Это первый такой случай, и если данные можно будет воспроизвести, это, безусловно, серьезный шаг вперед», — говорит Харви Кляйн, эксперт по переливанию крови из Клинического центра Национального института здравоохранения в Бетесде, штат Мэриленд, который не принимал участия в работе.
Обычно люди имеют одну из четырех групп крови – А, B, AB или О, которые определяются по особым молекулам полисахарида на поверхностях красных кровяных клеток. Если человек с типом А получает кровь типа B (или наоборот), антигены могут заставить иммунную систему нанести смертельный удар по эритроцитам. Но клетки типа О не имеют этих антигенов, что позволяет переливать эту группу крови всем. «Универсальная» кровь особенно важна в отделениях неотложной помощи, где медицинские сестры и врачи могут быть ограничены во времени для определения группы крови жертвы несчастного случая.
«В Соединенных Штатах, как и во всем мире, существует постоянный дефицит крови», — говорит Мохандас Нарла, физиолог из Нью-Йоркского центра крови. Чтобы увеличить запас универсальной крови, ученые попытались преобразовать наиболее распространенную вторую группу крови типа А, удалив ее «А-определяющие» антигены. Но они не достигли нужного успеха, так как ферменты, способные избавлять эритроциты от связанных сахаров, недостаточно эффективны, чтобы выполнять работу экономно.
После 4 лет попыток улучшить эти ферменты команда под руководством Стивена Уизерса, биохимика из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, Канада, решила поискать нужный фермент в бактериях кишечника человека. Некоторые из этих микробов цепляются за стенку кишечника и «едят» расположенные на ней сахарно-белковые комплексы, называемые муцинами. Муцины очень похожи на полисахариды эритроцитов, определяющие их антигенную структуру.
Постдок Питер Рахфельд взял образец стула человека и выделил ДНК, которая в теории должна включать гены, кодирующие бактериальные ферменты, которые переваривают муцины. Разбивая эту ДНК на отдельные фрагменты и внедряя их в лабораторные штаммы бактерии Escherichia coli, исследователи следили за тем, будет ли какой-либо из микробов впоследствии продуцировать белки со способностью удалять А сахара.
Сначала ученые не видели ничего перспективного. Но когда они проверили два из полученных ферментов одновременно, добавив их к веществам, которые светились бы в отсутствие сахаров – сахара сразу же исчезли. Ферменты действовали также «магически» в крови человека. Как сообщают Рахфельд, Уизерс и их коллеги в Nature Microbiology, первоначально ферменты вырабатываются кишечной бактерией под названием Flavonifractor plautii. Они обнаружили, что небольшое количество ферментов, добавленное к единице крови типа А, способствует избавлению эритроцитов от связанных сахаров. «Результаты очень перспективны с точки зрения их практической значимости», — говорит Нарла. В Соединенных Штатах кровь типа А составляет чуть менее трети от общего объема, что означает, что доступность «универсальной» крови может почти удвоиться.
Но Нарла говорит о необходимости дальнейших исследований, чтобы убедиться в том, что все антигены-нарушители были удалены. Такая проблема возникла в предыдущих опытах. Так же Уитерс говорит, что исследователи должны удостовериться в том, чтобы микробы случайно не внесли какие-то еще, нежелательные, коррективы в мембраны эритроцитов. Сейчас исследователи сосредоточены только на преобразовании крови типа А, так как это наиболее часто встречающийся тип. По словам Уизерса, способность трансформировать тип А в тип О «расширит наш запас крови и ослабит этот дефицит».
