تم اكتشاف الإنزيمات لإنتاج دم متبرع عالمي

اكتشف باحثون من جامعة DTU وجامعة لوند إنزيمات يمكنها، عند مزجها مع خلايا الدم الحمراء، إزالة السكريات المحددة التي تشكل المستضدات A وB في نظام فصيلة الدم ABO البشرية. تم نشر النتائج في مجلة Nature Microbiology.

"لأول مرة، لا تقوم كوكتيلات الإنزيمات الجديدة بإزالة المستضدات A وB المعروفة فحسب، بل أيضًا المتغيرات المتقدمة التي لم يتم التعرف عليها سابقًا على أنها تمثل مشكلة بالنسبة لسلامة نقل الدم. نحن قريبون من إنتاج دم عالمي من متبرعين من النوع B، على الرغم من ذلك". يقول البروفيسور ماهر أبو هاشم، قائد البحث في جامعة DTU وأحد العلماء الرئيسيين وراء هذا الاكتشاف: "لا يزال هناك عمل يتعين القيام به لتحويل المجموعة A الأكثر تعقيدًا".

ويشير إلى أن هذا الاكتشاف كان نتيجة الجمع بين خبرة باحثي DTU في الإنزيمات من ميكروبات الأمعاء البشرية وباحثي جامعة لوند في مجال فصائل الدم الكربوهيدراتية وطب نقل الدم.

ارتفاع الطلب على دم المتبرعين

تحمل خلايا الدم الحمراء البشرية هياكل سكرية معقدة محددة (مستضدات) تحدد فصائل الدم الأربع ABO: A وB وAB وO. وتتحكم هذه المستضدات في التوافق بين المتبرعين والمتلقين من أجل نقل الدم وزرع الأعضاء بشكل آمن. يتم اختبار الدم المتبرع به بحثًا عن علامات المرض وفصائل الدم الرئيسية ويمكن بعد ذلك تبريده لمدة تصل إلى 42 يومًا.

ترتفع الحاجة إلى الدم المتبرع به بسبب تزايد نسبة كبار السن وزيادة عدد المرضى الذين يخضعون لإجراءات طبية تتطلب كميات كبيرة من الدم. إن تحويل فصائل الدم A أو B بنجاح إلى دم متبرع عام ABO يمكن أن يقلل بشكل كبير من التكاليف اللوجستية والمالية المرتبطة بتخزين أربع فصائل دم مختلفة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن تطوير التبرع بالدم على مستوى العالم سيزيد من إمدادات دم المتبرعين عن طريق تقليل كمية الدم التي تقترب من انتهاء الصلاحية.

ترجع الحاجة إلى إزالة المستضدات A وB لإنشاء تبرع عالمي بالدم إلى أنها يمكن أن تسبب تفاعلات مناعية تهدد الحياة عند نقلها إلى مستلمين غير مناسبين.

تم اقتراح مفهوم استخدام الإنزيمات لإنتاج دم متبرع عالمي منذ أكثر من 40 عامًا. ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف إنزيمات ذات كفاءة أعلى في إزالة المستضدات A وB، لكن لا يزال الباحثون غير قادرين على تفسير أو القضاء على جميع التفاعلات المناعية المرتبطة بالدم، وبالتالي لا تزال هذه الإنزيمات غير مستخدمة في الممارسة السريرية. p>

إنزيمات من الأمعاء

اتخذت فرق البحث من جامعة DTU وجامعة لوند طريقًا جديدًا للعثور على الإنزيمات التي يمكنها إزالة مستضدات الدم A وB والسكريات التي تمنعها. اكتشفت فرق البحث خليطًا إنزيميًا جديدًا من بكتيريا الأمعاء Akkermansia muciniphila، التي تتغذى عن طريق تكسير المخاط الذي يكسو سطح الأمعاء.

تبين أن هذه الإنزيمات فعالة للغاية لأن السكريات المعقدة الموجودة على سطح الغشاء المخاطي للأمعاء تشبه كيميائيًا تلك الموجودة على سطح خلايا الدم.

"تكمن خصوصية الغشاء المخاطي في أن البكتيريا التي يمكن أن تعيش على هذه المادة غالبًا ما يكون لديها إنزيمات مختارة خصيصًا لتحليل هياكل السكر في الغشاء المخاطي، بما في ذلك مستضدات فصيلة الدم ABO. وتبين أن هذه الفرضية صحيحة”، يقول هاشم.

اختبر الباحثون في هذه الدراسة 24 إنزيمًا استخدموها لمعالجة مئات عينات الدم.

مستضدات فصيلة الدم ABO، الموجودة على سطح خلايا الدم الحمراء، موجودة أيضًا على الغشاء المخاطي للأمعاء. استخدم الباحثون بكتيريا معوية متخصصة وقدرتها على استخدام هذه المستضدات كمواد مغذية لتطوير خليطين من الإنزيمات التي تحول خلايا الدم الحمراء من المجموعتين A وB إلى دم متبرع عالمي. الرسومات: ماتياس جنسن، باحث ما بعد الدكتوراه في DTU. المصدر: ماتياس جنسن، باحث ما بعد الدكتوراه في DTU.

"سوف يؤدي الدم الشامل إلى استخدام أكثر كفاءة لدم المتبرع به وسيساعد أيضًا في تجنب أخطاء نقل الدم مع مجموعات ABO غير المتوافقة، والتي يمكن أن تؤدي إلى عواقب وخيمة محتملة على المتلقي.

"عندما نتمكن من إنشاء نظام عالمي للتبرع بالدم ABO، سنقوم بتبسيط الخدمات اللوجستية لنقل واستخدام منتجات الدم الآمنة مع تقليل فقد الدم إلى الحد الأدنى،" كما يقول البروفيسور مارتن إل. أولسون، قائد الدراسة في جامعة لوند. ص>

تقدم باحثون من جامعة DTU وجامعة لوند بطلب للحصول على براءة اختراع للإنزيمات الجديدة وطريقة معالجتها، ويتوقعون المزيد من التقدم في هذا الاتجاه في مشروعهم المشترك الجديد على مدى السنوات الثلاث والنصف القادمة. إذا نجح هذا المفهوم، فيجب اختباره في تجارب سريرية خاضعة للرقابة قبل أن يتم النظر فيه للإنتاج التجاري والاستخدام السريري.