У людей существует четыре группы крови, среди которых только одна является универсальной, то есть подходящей абсолютно всем людям — это группа I (O). Несмотря на распространенность этой группы, донорской крови часто не хватает. Поэтому ученые вот уже несколько десятилетий работают над созданием искусственной универсальной крови, которую можно было бы переливать всем пациентам. Однако только сейчас удалось добиться положительного результата. В новом исследовании ученые нашли способ сделать кровь универсальной при помощи кишечных бактерий.
Почему создание универсальной донорской крови так сложно? Переливание несоответствующей группы крови может вызвать смертельную иммунную реакцию. Причина заключается в том, что иммунная система распознает чужеродные молекулы сахара, называемые антигенами, на поверхности эритроцитов, и начинает их атаковать. Антигены отсутствуют только у группы I крови, поэтому она является универсальной.
Итак, удалив антигены, можно сделать кровь универсальной, превратив ее в группу I. Ученые работали над этим на протяжении десятилетий, используя различные ферменты. Например, еще в 80-х годах для удаления антигенов из групп II и III использовали ферменты необжаренных кофейных зерен.
С тех пор эксперименты проводились с использованием других, более эффективных ферментов, которые удаляли антигены как в крови группы II, так и группы III. После очистки эритроцитов в крови обеих групп они молекулярно выглядели как эритроциты группы I. Но смешивание обработанной крови с плазмой группы I давало положительную реакцию, свидетельствующую о несовместимости. Таким образом, создать универсальную кровь не удавалось.
Как помогли кишечные бактерии в создании универсальной крови? В новом исследовании, опубликованном в Nature Microbiology, ученые обнаружили, что помимо антигенов, на поверхности эритроцитов есть длинные цепочки молекул сахара, делающие кровь всех групп, кроме первой, несовместимой. Скорее всего, именно из-за них ранее все попытки создания универсальной крови были неудачными.
Чтобы удалить эти цепочки из эритроцитов, ученые использовали ферменты кишечных бактерий. Сами исследователи объясняют, что слизь в кишечнике похожа на поверхность эритроцитов. Поэтому они просто позаимствовали ферменты у бактерий, метаболизирующих эту слизь, и нанесли их на эритроциты.
Для исследования использовались кишечные бактерии Akkermansia muciniphila. Их ферменты расщепляют длинные сахарные цепи в слизи, выстилающей кишечник, и, следовательно, могут сделать то же самое на поверхности эритроцитов. Эксперимент оказался успешным. После удаления антигенов из крови группы III она становится совместимой с плазмой группы I на 80%. Но после удаления и сахарных цепочек совместимость возрастает до 91-96%.
Однако результат не так ярок при обработке крови II группы. После удаления антигенов совместимость с группой I составляет только 20%, но когда удаляются и сахарные цепочки, эта цифра повышается до 50%. II группа крови, очевидно, биохимически более сложная. Поэтому ученым придется найти другой коктейль ферментов, чтобы очистить эритроциты.
Тем не менее, уже сейчас можно говорить о некотором успехе в этой области. Прежде чем технологию можно будет применять на практике, пройдет немало времени. Необходимо доказать ее безопасность и то, что очищенные эритроциты нормально функционируют в кровообращении. Главное, что первый шаг уже сделан, и удалось достичь неплохих результатов, особенно в случае III группы.
Как утверждают авторы работы, "поиск волшебного фермента или ферментов уже ведется, и они скоро будут найдены. Это значит, что ученым удастся решить проблему нехватки или, по крайней мере, несовместимости человеческой крови. Важно, чтобы технология была не только эффективной, но и доступной. В противном случае она не будет широко использоваться на практике.
