Entsyymit löydetty universaalin luovuttajaveren luomiseksi

DTU:n ja Lundin yliopiston tutkijat ovat löytäneet entsyymejä, jotka punasolujen kanssa sekoitettuina pystyvät poistamaan tiettyjä sokereita, jotka muodostavat ihmisen ABO-veriryhmäjärjestelmän A- ja B-antigeenit. Tulokset julkaistiin Nature Microbiology -lehdessä.

”Ensimmäistä kertaa uudet entsyymisekoitukset poistavat paitsi tunnettuja A- ja B-antigeenejä, myös pidennettyjä variantteja, joita ei aiemmin pidetty verensiirtoturvallisuuden kannalta ongelmallisina. Olemme lähellä yleismaailmallisen veren tuottamista B-ryhmän luovuttajilta, vaikka monimutkaisemman A-ryhmän muuntaminen vaatii vielä työtä”, sanoo professori Maher Abou Hashem, tutkimusjohtaja DTU:ssa ja yksi löydön johtavista tutkijoista.

Hän huomauttaa, että tämä löytö on seurausta DTU:n tutkijoiden ja Lundin yliopiston veren hiilihydraattiryhmien ja verensiirtolääketieteen alan tutkijoiden asiantuntemuksen yhdistelmästä.

Luovutetun veren suuri kysyntä

Ihmisen punasoluissa on tiettyjä monimutkaisia sokerirakenteita (antigeenejä), jotka määrittelevät neljä ABO-veriryhmää: A, B, AB ja O. Nämä antigeenit säätelevät luovuttajien ja vastaanottajien yhteensopivuutta turvallisten verensiirtojen ja elinsiirtojen varmistamiseksi. Luovuttajan veri testataan tautien merkkiaineiden ja tärkeimpien veriryhmien varalta, ja sitä voidaan sitten säilyttää jääkaapissa jopa 42 päivää.

Luovutetun veren tarve on suuri ikääntyneen väestön osuuden kasvun ja merkittäviä määriä verta vaativien lääketieteellisten toimenpiteiden läpikäyvien potilaiden määrän kasvun vuoksi. Veriryhmien A tai B onnistunut muuntaminen yleisverenluovuttajiksi ABO-veriryhmiksi voi merkittävästi vähentää neljän eri veriryhmän varastointiin liittyviä logistisia ja taloudellisia kustannuksia.

Lisäksi yleismaailmallisen luovuttajaveren kehittäminen lisää luovuttajaveren tarjontaa vähentämällä viimeisen käyttöpäivämääränsä lähestyvän veren määrää.

Tarve poistaa A- ja B-antigeenit yleismaailmallisen luovuttajaveren luomiseksi selittyy sillä, että ne voivat aiheuttaa hengenvaarallisia immuunireaktioita, kun ne siirretään sopimattomille vastaanottajille.

Ajatus entsyymien käytöstä yleismaailmallisen luovuttajaveren luomiseksi esitettiin yli 40 vuotta sitten. Sittemmin on löydetty entsyymejä, jotka ovat tehokkaampia A- ja B-antigeenien poistamisessa, mutta tutkijat eivät vieläkään pysty selittämään tai poistamaan kaikkia vereen liittyviä immuunireaktioita, joten näitä entsyymejä ei vielä käytetä kliinisessä käytännössä.

Entsyymit suolistosta

DTU:n ja Lundin yliopiston tutkimusryhmät ovat ottaneet uuden reitin löytääkseen entsyymejä, jotka voivat poistaa sekä A- että B-veren antigeenejä ja niitä estäviä sokereita. Tutkimusryhmät ovat löytäneet uusia entsyymiseoksia Akkermansia muciniphila -suolistobakteerista, joka elää hajottamalla suoliston pintaa peittävää limaa.

Näiden entsyymien havaittiin olevan erittäin tehokkaita, koska suoliston limakalvon pinnalla olevat monimutkaiset sokerit ovat kemiallisesti samanlaisia kuin verisolujen pinnalla olevat sokerit.

"Limakalvon erikoisuus on, että tällä materiaalilla elävillä bakteereilla on usein erityisesti valittuja entsyymejä limakalvon sokerirakenteiden, mukaan lukien ABO-veriryhmäantigeenien, hajottamiseksi. Tämä hypoteesi osoittautui oikeaksi", Hashem sanoo.

Tässä tutkimuksessa tutkijat testasivat 24 entsyymiä, joita he käyttivät satojen verinäytteiden käsittelyyn.

Punasolujen pinnalla esiintyviä ABO-veriryhmäantigeenejä on myös suoliston limakalvolla. Tutkijat käyttivät erikoistunutta suolistobakteeria ja sen kykyä käyttää näitä antigeenejä ravinteina kehittääkseen kaksi entsyymiseosta, jotka muuntavat A- ja B-tyypin punasolut yleisluontoiseksi luovuttajavereksi. Kuva: Matthias Jensen, postdoc, DTU. Lähde: Matthias Jensen, postdoc, DTU.

"Yleisverensiirto tehostaa luovuttajaveren käyttöä ja auttaa myös välttämään virheitä verensiirrossa yhteensopimattomien ABO-ryhmien kanssa, jotka voisivat muuten johtaa vastaanottajalle mahdollisesti kohtalokkaisiin seurauksiin."

"Kun pystymme luomaan yleismaailmallista ABO-luovutusverta, yksinkertaistamme turvallisten verivalmisteiden kuljetus- ja käyttölogistiikkaa ja minimoimme samalla verenhukan", sanoo professori Martin L. Olsson, tutkimuksen johtaja Lundin yliopistossa.

DTU:n ja Lundin yliopiston tutkijat ovat hakeneet patenttia uusille entsyymeille ja niiden prosessointimenetelmälle ja odottavat edistystä tällä saralla uudessa yhteishankkeessaan seuraavien kolmen ja puolen vuoden aikana. Jos hanke onnistuu, konseptia on testattava kontrolloiduissa kliinisissä tutkimuksissa ennen kuin sitä voidaan harkita kaupalliseen tuotantoon ja kliiniseen käyttöön.