В августе 2015 года учёные заявили, что начинают работу над методом превращения крови любой группы в кровь первой группы, которую можно переливать любому реципиенту. Исследования по теме длились несколько лет, промежуточные результаты публиковались в 2018 году. Недавно вышла статья, описывающая последние наработки в этой области.
В июле 2018 года Американский Красный Крест (American Red Cross) заявил, что у него чрезвычайная нехватка донорской крови — невозможно обеспечить ею всех нуждающихся в переливании. Но вскоре, скорее всего, ситуация может исправиться к лучшему, и это не значит, что люди будут сдавать больше крови. Исследователи из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia), возможно, наконец, пришли к важной вехе в разработке метода преобразования крови реже используемых групп в кровь первой группы, подходящую для переливания всем людям.
Работа велась с 2015 года. В августе 2018-го на собрании Американского химического общества (American Chemical Society) учёные представили своё исследование, а сейчас, в 2019 году, последние открытия в этой области опубликованы в журнале Nature Microbiology.
Чтобы понять, в чём новизна работы, нужно знать, что группы крови различаются по сахарам (гликанам) на поверхности красных кровяных телец. У второй группы сахара одного типа, у третей — другого, у четвёртой есть сахара обоих типов, а у первой — ни одного. Не все группы крови подходят для переливания всем людям. Например, человеку со второй группой крови нельзя перелить кровь третьей группы: его иммунная система просто отклонит новую кровь, начнёт атаковать её клетки, потому что организм «заточен» на восприятие клеток крови с другими сахарами на поверхности. У клеток крови первой группы, однако, нет этих сахаров, поэтому её можно без негативных последствий переливать любому. Поэтому было бы удобно, если бы в банках крови хранилась кровь исключительно первой группы.
Ранее уже было известно, что определённые ферменты (молекулы, провоцирующие химические реакции в живых системах) могут удалять сахара с поверхности клеток крови второй, третьей и четвёртой групп, конвертируя кровь в универсальную, первой группы. Но такого энзима, который был бы одновременно достаточно эффективным, безопасным и экономичным, не было найдено до 2019 года.
В поисках решения учёным пришлось исследовать механизмы, происходящие в… кишечнике человека. Стивен Уидерз (Stephen Withers) и другие исследователи, работавшие над проектом, знали, что слизистая оболочка пищеварительного тракта содержит те же сахара, что и встречаемые в клетках крови: кишечник человека покрыт муцинами, большими гликопротеинами, имеющими различные гликановые структуры на своей поверхности. Бактерии в кишечнике получают часть энергии для жизнедеятельности, используя эти гликаны. Чтобы их отрезать, они генерируют и используют ферменты.
Учёные исследовали эти бактерии с помощью функциональной метагеномики. Посредством скрининга библиотеки ферментов кишечного микробиома с использованием флуорогенных субстратов, которые имитируют «сахара», они идентифицировали набор нужных нам ферментов, экспрессируемых одной конкретной бактерией, Flavonifractor plautii. Выяснилось, что некоторые из них способны очень эффективно «отрезать» гликановые структуры на клетках крови второй группы, превращая её в кровь первой группы.
Потребуются дальнейшие исследования этого метода, но учёные надеются, что в будущем эти ферменты будут широко использоваться для производства универсальной донорской крови.