Enzim ditemui untuk mencipta darah penderma universal

Penyelidik dari DTU dan Universiti Lund telah menemui enzim yang, apabila dicampur dengan sel darah merah, dapat mengeluarkan gula khusus yang membentuk antigen A dan B dalam sistem kumpulan darah ABO manusia. Hasilnya diterbitkan dalam jurnal Nature Microbiology.

"Buat pertama kalinya, koktel enzim baharu bukan sahaja mengeluarkan antigen A dan B yang terkenal, tetapi juga varian lanjutan yang sebelum ini tidak diiktiraf sebagai bermasalah untuk keselamatan transfusi. Kami hampir menghasilkan darah universal daripada penderma jenis B, walaupun kerja masih perlu dilakukan untuk transformasi kumpulan A yang lebih kompleks," kata Profesor Maher Abou Hashem, ketua penyelidikan di DTU dan salah seorang saintis utama di sebalik penemuan ini.

Beliau menyatakan bahawa penemuan ini adalah hasil penggabungan kepakaran penyelidik DTU dalam enzim daripada mikrobiota usus manusia dan penyelidik Universiti Lund dalam bidang kumpulan darah karbohidrat dan perubatan transfusi.

Permintaan tinggi untuk darah penderma

Sel darah merah manusia membawa struktur gula kompleks tertentu (antigen) yang menentukan empat kumpulan darah ABO: A, B, AB dan O. Antigen ini mengawal keserasian antara penderma dan penerima untuk pemindahan darah yang selamat dan pemindahan organ. Darah yang didermakan diuji untuk penanda penyakit dan jenis darah utama dan kemudiannya boleh disejukkan sehingga 42 hari.

Keperluan untuk darah yang didermakan adalah tinggi disebabkan perkadaran penduduk warga emas yang semakin meningkat dan lebih ramai pesakit yang menjalani prosedur perubatan yang memerlukan sejumlah besar darah. Berjaya menukar jenis darah A atau B kepada darah penderma ABO sejagat boleh mengurangkan kos logistik dan kewangan yang berkaitan dengan penyimpanan empat jenis darah yang berbeza dengan ketara.

Selain itu, pembangunan pendermaan darah universal akan meningkatkan bekalan darah penderma dengan mengurangkan jumlah darah yang menghampiri tamat tempoh.

Keperluan untuk mengeluarkan antigen A dan B untuk mencipta derma darah sejagat adalah kerana ia boleh menyebabkan tindak balas imun yang mengancam nyawa apabila dipindahkan kepada penerima yang tidak sesuai.

Konsep menggunakan enzim untuk mencipta darah penderma universal telah dicadangkan lebih 40 tahun lalu. Sejak itu, enzim dengan kecekapan yang lebih tinggi dalam mengeluarkan antigen A dan B telah ditemui, tetapi penyelidik masih tidak dapat menjelaskan atau menghapuskan semua tindak balas imun yang berkaitan dengan darah, dan oleh itu enzim ini masih tidak digunakan dalam amalan klinikal. p>

Enzim daripada usus

Pasukan penyelidik dari DTU dan Universiti Lund telah mengambil laluan baharu untuk mencari enzim yang boleh mengeluarkan kedua-dua antigen darah A dan B serta gula yang menyekatnya. Pasukan penyelidik telah menemui campuran enzim baharu daripada bakteria usus Akkermansia muciniphila, yang memberi makan dengan memecahkan lendir yang menyelubungi permukaan usus.

Enzim ini ternyata sangat berkesan kerana gula kompleks pada permukaan mukosa usus secara kimia serupa dengan yang terdapat pada permukaan sel darah.

“Keanehan membran mukus ialah bakteria yang boleh hidup pada bahan ini selalunya mempunyai enzim yang dipilih khas untuk merendahkan struktur gula membran mukus, termasuk antigen kumpulan darah ABO. Hipotesis ini ternyata betul,” kata Hashem. p>

Para penyelidik dalam kajian ini menguji 24 enzim, yang mereka gunakan untuk memproses ratusan sampel darah.

Antigen kumpulan darah ABO, yang terdapat pada permukaan sel darah merah, juga terdapat pada mukosa usus. Para penyelidik menggunakan bakteria usus khusus dan keupayaannya untuk menggunakan antigen ini sebagai nutrien untuk membangunkan dua campuran enzim yang menukar sel darah merah kumpulan A dan B menjadi darah penderma universal. Grafik: Matthias Jensen, postdoc di DTU. Sumber: Matthias Jensen, postdoc di DTU.

"Darah sejagat akan mewujudkan penggunaan darah penderma yang lebih cekap dan juga akan membantu mengelakkan ralat pemindahan darah dengan kumpulan ABO yang tidak serasi, yang sebaliknya boleh membawa kepada akibat yang boleh membawa maut kepada penerima.

“Apabila kami boleh mencipta sistem derma darah ABO sejagat, kami akan memudahkan logistik mengangkut dan menggunakan produk darah yang selamat sambil meminimumkan kehilangan darah,” kata Profesor Martin L. Olsson, ketua kajian di Universiti Lund. p>

Penyelidik dari DTU dan Universiti Lund telah memohon paten ke atas enzim baharu dan kaedah pemprosesannya, dan menjangkakan kemajuan selanjutnya ke arah ini dalam projek bersama baharu mereka dalam tempoh tiga setengah tahun akan datang. Jika berjaya, konsep tersebut mesti diuji dalam ujian klinikal terkawal sebelum ia boleh dipertimbangkan untuk pengeluaran komersial dan kegunaan klinikal.