Znanstveniki so razvili iznajdljiv način za pretvorbo krvi v univerzalni tip darovalcev

Vsak dve sekundi , Američan potrebuje transfuzijo krvi. Toda transfuzija krvi ni tako preprosta kot odvzem krvi ene osebe in dajanje druge. Obstajajo štiri različne vrste, toda negativna kri tipa O je edina, ki jo lahko dajemo ljudem z vsemi drugimi vrstami. Zaradi te univerzalne kakovosti je primanjkuje in veliko povpraševanje, a neverjeten preboj, napovedan v ponedeljek, bi to lahko spremenil.



V Narava Mikrobiologija , novo papir predstavlja izvedljiv način za pretvorbo krvi tipa A v kri O z uporabo encimov iz črevesne bakterije Flavonifractor plautii . Ko se ti encimi dodajo krvi tipa A, postanejo molekule na njeni površini, ki jo opredeljujejo kot tip A, nevezane in jo spremenijo v univerzalno kri tipa O. To je zelo koristno, če upoštevamo, da je kri pozitivna na tip A drugi najpogostejši tip v Ameriki, medtem ko samo 7 odstotkov so univerzalni dajalci negativnega tipa O.

'Zavedel sem se možnosti za pretvorbo krvi, če bi našli primerno aktivne in specifične encime.'

Te površinske molekule, imenovane antigeni , določiti krvne skupine . So bodisi sladkorji bodisi beljakovine in so pritrjeni na različne dele membrane rdečih krvnih celic (druga molekula, faktor Rhesus, krvne skupine opredeli kot pozitivne ali negativne). Krvne skupine A, B in AB imajo vsak svoje vrste antigenov, skupina O pa ne. Zato se O šteje za univerzalnega: imunski sistem napada tuje molekule, a kri O na svoji površini nima tujih molekul za napad. Vsi ostali pa bi lahko sprožili odziv na pretočeno kri, če se uporabi napačna vrsta krvi.



Krv A-vrste je druga najpogostejša krvna skupina. Pixabay



Vodja študijske skupine Stephen Withers, dr. , profesor kemije na Univerzi v Britanski Kolumbiji Inverzno da je ta študija najbližji čas, ko so znanstveniki lahko pretvorili krvne skupine. Izvedljivost uporabe encimov za to je bila prvič dokazana leta 1982 za kri tipa B (ki jo je lažje pretvoriti), vendar so bile za to potrebne ogromne količine encimov. Leta 2007 znanstveniki odkrili da bi lahko tudi dva bakterijska encima odstranjevala antigena A in B, vendar, kot pojasnjuje Withers, še vedno nista bila dovolj učinkovita ali selektivna in nista delovala v polni krvi. Da bi bila to izvedljiva metoda, bi moral najti način, kako narediti encime učinkovitejše.

Withersovi raziskovalni interesi so bili vedno osredotočeni na encime, ki lahko sestavijo in razgradijo kompleksne molekule, imenovane glikani , kot so sladkorji na celičnih površinah.

S pogovori s kolegi iz UBC-jevega Centra za raziskave krvi sem spoznal potencial za pretvorbo krvi, če bi našli primerno aktivne in specifične encime, pojasnjuje Withers.



Vrečke in viale s krvjo med programom darovanja krvi, Program oboroženih sil za kri. Wikimedia Commons

Ekipa je naletela na prave encime v bakterijski DNK iz človeškega blata. Prejšnje raziskave so predlagale, da bi tam našli gene, ki kodirajo encime, ki prebavljajo mucine, beljakovine, podobne sladkorjem, ki jih najdemo v rdečih krvnih celicah. Uporaba te DNA za gojenje teh encimov Escherichia coli je razkril nekaj encimov, ki bi dejansko lahko odstranili antigene A v človeški krvi in ​​ga spremenili v O negativno kri.

Zdaj ekipa začenja preizkušanje varnosti skupaj s strokovnjaki iz Kanadske krvne službe , neprofitna organizacija za darovanje krvi, da zagotovimo, da so pretvorjene rdeče krvne celice popolnoma varne in funkcionalne.



'Vprašanja varnosti, varnosti in varnosti so glavne tri teme dnevnega reda.'

Stvari, ki jih moramo skrbeti, so, ali je bil odstranjen ves antigen A in ali je encim povzročil nekatere druge spremembe na površini rdečih krvnih celic, pravi Withers.

Ne mislijo, da se je to zgodilo - ampak to morajo dokazati. Withers upa, da se bo faza epruvete v dveh letih končala (če bomo dobili potrebna sredstva), nato pa bodo klinična preskušanja trajala še nekaj let po tem. To je vse ob predpostavki, da ne pride do težav.

Vprašanja varnosti, varnosti in varnosti so glavne tri teme dnevnega reda, pravi Withers.

rick and morty datum nove epizode

Če se bo vse izšlo, bi lahko darovanje krvi revolucioniralo tako, da bi dalo na voljo ogromne količine krvi O. Po navedbah ameriškega Rdečega križa samo 3 od 100 Američani dajejo kri. Ko ena krvna skupina odide s police, trpijo vsi, ki jo potrebujejo. Tukaj je vedno potrebujejo kri - zlasti tip, ki ga lahko uporablja vsak.

Povzetek:
Dostop do učinkovitih encimov, ki lahko pretvorijo rdeče krvne celice tipa A in B v „univerzalnega“ darovalca O, bi močno povečal ponudbo krvi za transfuzijo. Tu poročamo o funkcionalnem metagenomskem pregledu mikrobioma človeškega črevesja na encime, ki lahko odstranijo sorodne antigene sladkorja tipa A in B. Med geni, ki so kodirani v naši knjižnici 19.500 izraženih fosmidov, ki nosijo črevesno bakterijsko DNA, identificiramo encimski par iz obveznega anaeroba Flavonifractor plautii, ki delujeta skupaj za učinkovito pretvorbo antigena A v antigen H iz krvi vrste O prek vmesnega galaktozamina . Rentgenska struktura N-acetilgalaktozamin deacetilaze razkriva aktivno mesto in mehanizem ustanovnega člana družine esteraz. Galaktozaminidaza širi dejavnosti znotraj družine CAZy GH36. Njihova sposobnost popolne pretvorbe A v O istega rezusnega tipa pri zelo nizkih koncentracijah encimov v polni krvi bo poenostavila njihovo vključitev v prakso transfuzije in razširila oskrbo s krvjo.