A bélbaktériumok által termelt enzimekkel képesek megváltoztatni a vércsoportot, jelentették be a kutatók Bostonban, az American Chemical Society (ACS), az Amerikai Kémiai Társaság éves találkozóján.
Az ellentétes vércsoportok transzfúziója halálos immunreakciót okoz
Amikor valakinek vérre van szüksége, nem mindegy, hogy milyen donortól kap: a transzfúzió ugyanis csak vércsoportazonos donortól származó vérrel történhet, különben végzetes kimenetelű immunreakció következhet be.
Az emberi vörösvérsejtek membránjához szénhidrát molekulák kapcsolódnak,
és ezek szerkezeti különbsége szerint különböztetjük meg a két leggyakoribb, az A és a B típusú vércsoportot.
Összesen egyébként négy vércsoport létezik, az A, a B, az AB és a nullás. Az A csoportnak A, a B-nek pedig B szénhidrátlánca van, az AB-nak mindkettő, a nullásnak pedig egyik sincs.
A vérplazmában az ellenanyagok is jellemzőek az adott vércsoportra.
Az A vércsoport a B membrán elleni, a B vércsoport az A membrán elleni ellenanyagot termel, a 0 mindkettőt, az AB pedig egyiket sem.
Ezért kell az Rh-csoportot is figyelembe venni vérátömlesztéskor
Ha az egyes vörösvérsejttípusok a vérplazma megfelelő ellenanyagával találkoznak, immunreakció jelentkezik, és a vörösvérsejtek az ellenanyaggal reagálva vérrögök formájában kicsapódnak. Ezért a vérátömlesztés során a véradó immunogénjeit és a vért kapó páciens ellenanyagait veszik figyelembe.
Létezik azonban még egy vércsoport-tulajdonság,
a vörösvérsejt immunogén tulajdonsága a rhesus majomról elnevezett Rhesus-faktor. Akiknek a vörösvérsejtjei erre az ellenanyagra kicsapódnak azok Rh+, akiknél nem, azok pedig Rh- csoportúak.
Az emberek túlnyomó többsége, mintegy 85 százaléka Rh-pozitív, 15 százalékuk Rh-negatív.
Ellenben az AB, illetve 0 vércsoportoknál, amelyeknél az ellenanyag ott van a születéstől kezdve, az Rh-faktor csak akkor jelenik meg, ha Rh- plazma Rh+ vörösvérsejttel találkozik. Ezért vérátömlesztéskor az Rh-csoportot is figyelembe kell venni.
Baktériumok enzimjeivel hámozzák le az antigéneket
A 0-ás vércsoportra a legnagyobb az igény, mert 0-ás vért bárki kaphat. Ha nem azonos vércsoportúak között történik a transzfúzió, a páciensnek halálos kimenetelű immunreakciói támadnak.
A vércsoportot a vörösvérsejtek membránján lévő antigéncukor határozza meg.
A 0-ás vér vörösvérsejtjeinek membránján nincsenek antigének, ezért univerzális a nullás vércsoportú donor, akinek a vérét bárki megkaphatja anélkül, hogy az immunrendszer reagálna a vörösvérsejtekkel.
Az A, a B és az AB vércsoport vörösvérsejtjeinek specifikus antigén van a membránjukon. Ez az oka annak, hogy az A csoportú csak az A, vagy AB csoportúnak, míg a B csoportú a B, vagy pedig az AB csoportúnak adhat vért.
A nullás vércsoporthoz tartozó személy viszont szintén csak nullás vércsoporttal rendelkezőtől kaphat vért.
Az új tanulmány szerint azonban ezek az antigének „lehámozhatók" az emésztőrendszer által termelt baktériumok enzimjeivel. Néhány már a múltban is ismert enzim meg tudja változtatni a B vércsoportot nullásra, de ez a most felfedezett enzimek csoportja az első,
ami hatékonyan át tudja változtatni az A vércsoportot is nullásra.
A tanulmány vezető szerzője, Stephen Withers, a University of British Columbia biokémikusa szerint a szerológusok számára mindig is ez volt a legnagyobb kihívás.
Az új módszerrel minden vércsoport univerzális donorrá tehető
Ha tehát a transzfúzió előtt „lehámozzák" az antigéneket, elviekben minden vércsoport univerzális donorrá tehető, de a kutatóknak még meg kell találniuk ennek a hatékony és biztonságos módját. Withers és kollégái úgy gondolják, lehet, hogy megtalálták ehhez a megoldást.
A bostoni ACS találkozón megosztották tanulmányuk eredményét, nevezetesen,
hogy a humán bélmikrobákból kivont DNS-sel készült enzimekkel el tudják mozdítani az A és B antigéneket a vörösvérsejtekről.
A kutatók ezeket az enzimeket a metagenomika nevű módszerrel fedezték fel. A metagenomika egy olyan szekvenálási technológia, amelynek során közvetlenül a környezetből veszik a genomi szekvenciákat, azaz a metagenomokat. (A szekvenálás a DNS nukleotikdok sorrendjének a megállapítása, és ez a sorrend határozza meg a genetikai információt.)
Nem az egyes egyedeket, hanem a közösséget, mint egészt vizsgálják. A mikroorganizmusok általában bonyolult közösségekben, az egyes fajok pedig kölcsönhatásban élnek egymással és a környezetükkel,
ezért a labortenyészet nem is mutat valós képet ezekről a kölcsönhatásokról,
a mikroorganizmusok funkcionális képességeiről és az adott populációban megfigyelhető genomi változatosságról.
Ha egyes egyedek teljes genomját akarjuk szekvenálni, akkor ehhez először ki kell tenyészetni,
ami csak nagyon ritkán sikerül, mert a természetben élő mikrobáknak csak kis százalékát lehet laboratóriumi körülmények között felszaporítani. A metagenomika kiküszöböli ezeket a korlátokat, megkönnyítve a mikrobák vizsgálatát.
Forradalmi áttörést jelenthet az új felfedezés
Ahelyett, hogy mikrobákat tenyésztettek volna, a kutatócsoport egyszerűen kivonta minden olyan mikroorganizmusból a DNS-t, amit a bélflórában találtak,
és így sikerült megszerezniük a genetikai kódokat mindahhoz, amit a bélflóra-mikroorganizmusok készítenek,
beleértve azokat az enzimeket is, amik a baktériumoknak segítenek „leszakítani" táplálékukat, a nagymolekulájú és erősen glikolizált proteineket, a mucinokat - olyan fehérjéket, amelyekhez szénhidrát kapcsolódik - az emésztőrendszer faláról.
A mucinok nagyon sok tulajdonságukban olyanok, mint a vérsejt antigének.
A kísérletek szerint ezek az enzimek 30-szor hatékonyabbak az A antigének leszakításában, mint az eddig legjobban teljesítő enzim, amit korábban erre a célra alkalmaztak.
Dr. Alyssa Ziman az UCLA Health akadémiai egészségügyi központjának orvos igazgatója a Livescience magazinnak elmondta, hogy a most nemrég publikált felfedezés forradalmi áttörést jelenthet a vércsoport megváltoztatásában.
A következő lépés, hogy a biztonság szempontjából is alaposan megvizsgálják az enzimeket.
Ezt a projektet a kutatócsoport szaktudósai már elkezdték más hematológusokkal és Kanada vérdonorellátását irányító nonprofit Canadian Blood Services, a Kanadai Vérszolgálattal együttműködve.