เอ็นไซม์ค้นพบเพื่อสร้างเลือดผู้บริจาคสากล

นักวิจัยจาก DTU และมหาวิทยาลัย Lund ได้ค้นพบเอนไซม์ที่เมื่อผสมกับเซลล์เม็ดเลือดแดง จะสามารถกำจัดน้ำตาลเฉพาะที่ประกอบเป็นแอนติเจน A และ B ในระบบกลุ่มเลือด ABO ของมนุษย์ได้ ผลลัพธ์ได้รับการตีพิมพ์ใน วารสาร Nature Microbiology

"เป็นครั้งแรกที่เอนไซม์ค็อกเทลใหม่ไม่เพียงแต่กำจัดแอนติเจน A และ B ที่รู้จักกันดีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวแปรขั้นสูงที่ไม่ได้รับการยอมรับก่อนหน้านี้ว่าเป็นปัญหาด้านความปลอดภัยในการถ่ายเลือด เราใกล้จะผลิตเลือดสากลจากผู้บริจาคประเภท B แล้ว แม้ว่า ศาสตราจารย์ Maher Abou Hashem ผู้นำการวิจัยที่ DTU และหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบนี้ยังคงต้องดำเนินการเพื่อเปลี่ยนแปลงกลุ่ม A ที่ซับซ้อนมากขึ้น

เขาตั้งข้อสังเกตว่าการค้นพบนี้เป็นผลมาจากการผสมผสานความเชี่ยวชาญของนักวิจัย DTU ในด้านเอนไซม์จากจุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์ และนักวิจัยของมหาวิทยาลัย Lund ในสาขากลุ่มเลือดคาร์โบไฮเดรตและเวชศาสตร์การถ่ายเลือด

ความต้องการเลือดของผู้บริจาคสูง

เซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์มีโครงสร้างน้ำตาลเชิงซ้อน (แอนติเจน) ที่เฉพาะเจาะจงซึ่งกำหนดกลุ่มเลือด ABO สี่กลุ่ม: A, B, AB และ O แอนติเจนเหล่านี้ควบคุมความเข้ากันได้ระหว่างผู้บริจาคและผู้รับเพื่อการถ่ายเลือดและการปลูกถ่ายอวัยวะอย่างปลอดภัย เลือดที่บริจาค จะได้รับการทดสอบเพื่อหาตัวบ่งชี้โรคและกรุ๊ปเลือดที่สำคัญ จากนั้นจึงนำไปแช่เย็นได้นานถึง 42 วัน

ความต้องการบริจาคเลือดมีสูง เนื่องจากมีสัดส่วนผู้สูงอายุเพิ่มขึ้นและมีผู้ป่วยที่เข้ารับการรักษาทางการแพทย์ที่ต้องใช้เลือดจำนวนมากมากขึ้น การแปลงเลือดกรุ๊ป A หรือ B ให้เป็นเลือดผู้บริจาค ABO สากลได้สำเร็จสามารถลดต้นทุนด้านการขนส่งและการเงินที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บเลือด 4 กรุ๊ปที่แตกต่างกันได้อย่างมาก

นอกจากนี้ การพัฒนาของการบริจาคโลหิตแบบสากลจะช่วยเพิ่มปริมาณเลือดของผู้บริจาคโดยการลดปริมาณเลือดที่ใกล้จะหมดอายุ

ความจำเป็นในการกำจัดแอนติเจน A และ B ออกเพื่อสร้างการบริจาคโลหิตทั่วๆ ไป เนื่องจากสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันที่คุกคามถึงชีวิตได้เมื่อถูกถ่ายโอนไปยังผู้รับที่ไม่เหมาะสม

แนวคิดในการใช้เอนไซม์เพื่อสร้างเลือดผู้บริจาคถ้วนหน้าถูกเสนอขึ้นเมื่อ 40 กว่าปีที่แล้ว ตั้งแต่นั้นมา เอนไซม์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าในการกำจัดแอนติเจน A และ B ได้ถูกค้นพบ แต่นักวิจัยยังคงไม่สามารถอธิบายหรือกำจัดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเลือดได้ ดังนั้น เอนไซม์เหล่านี้จึงยังคงไม่ได้ใช้ในทางคลินิก p>

เอนไซม์จากลำไส้

ทีมวิจัยจาก DTU และมหาวิทยาลัย Lund ได้ใช้เส้นทางใหม่ในการค้นหาเอนไซม์ที่สามารถกำจัดทั้งแอนติเจนในเลือด A และ B และน้ำตาลที่ปิดกั้นพวกมัน ทีมวิจัยได้ค้นพบส่วนผสมของเอนไซม์ใหม่จากแบคทีเรียในลำไส้ Akkermansia muciniphila ซึ่งกินอาหารโดยการสลายเมือกที่เคลือบพื้นผิวของลำไส้

เอนไซม์เหล่านี้มีประสิทธิภาพอย่างมาก เนื่องจากน้ำตาลเชิงซ้อนบนพื้นผิวของเยื่อเมือกในลำไส้มีความคล้ายคลึงทางเคมีกับน้ำตาลที่พบบนพื้นผิวของเซลล์เม็ดเลือด

“ลักษณะเฉพาะของเยื่อเมือกคือแบคทีเรียที่สามารถอาศัยอยู่บนวัสดุนี้มักจะมีเอนไซม์ที่คัดเลือกมาเป็นพิเศษเพื่อย่อยสลายโครงสร้างน้ำตาลของเยื่อเมือก รวมถึงแอนติเจนหมู่เลือด ABO สมมติฐานนี้ถูกต้อง” Hashem กล่าว p>

นักวิจัยในการศึกษานี้ทดสอบเอนไซม์ 24 ชนิด ซึ่งพวกเขาใช้ในการประมวลผลตัวอย่างเลือดหลายร้อยตัวอย่าง

แอนติเจนหมู่เลือด ABO ที่พบบนพื้นผิวของเซลล์เม็ดเลือดแดงยังปรากฏอยู่บนเยื่อบุลำไส้ด้วย นักวิจัยใช้แบคทีเรียในลำไส้เฉพาะทางและความสามารถในการใช้แอนติเจนเหล่านี้เป็นสารอาหารเพื่อพัฒนาเอนไซม์ผสมสองชนิดที่เปลี่ยนเซลล์เม็ดเลือดแดงหมู่ A และ B ให้เป็นเลือดของผู้บริจาคทั่วไป กราฟิก: Matthias Jensen นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ DTU ที่มา: Matthias Jensen นักวิจัยหลังปริญญาเอกจาก DTU

"เลือดสากลจะช่วยให้ใช้เลือดของผู้บริจาคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และยังช่วยหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการถ่ายเลือดจากหมู่ ABO ที่ไม่เข้ากัน ซึ่งมิฉะนั้นอาจนำไปสู่ผลที่ตามมาอันอาจถึงแก่ชีวิตสำหรับผู้รับได้

"เมื่อเราสามารถสร้างระบบบริจาคเลือดหมู่ ABO สากลได้ เราก็จะทำให้การขนส่งและใช้ผลิตภัณฑ์เลือดที่ปลอดภัยนั้นง่ายขึ้น ขณะเดียวกันก็ลดการสูญเสียเลือดให้เหลือน้อยที่สุด" ศาสตราจารย์ Martin L. Olsson หัวหน้าการศึกษาวิจัยจากมหาวิทยาลัย Lund กล่าว

นักวิจัยจาก DTU และมหาวิทยาลัย Lund ได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรเอนไซม์ใหม่และวิธีการประมวลผล และคาดว่าจะมีความคืบหน้าเพิ่มเติมในทิศทางนี้ในโครงการร่วมใหม่ในอีกสามปีครึ่งข้างหน้า หากประสบความสำเร็จ แนวคิดนี้จะต้องได้รับการทดสอบในการทดลองทางคลินิกที่มีการควบคุมก่อนที่จะสามารถพิจารณาผลิตในเชิงพาณิชย์และใช้ทางคลินิกได้