کشف تکنیکی تازه برای تحول گروه خونی اهدایی_مستطیل زرد

پژوهشگران ترکیبی از آنزیم‌های تولیدشده توسط طوری باکتری‌های حاضر در روده انسان را شناسایی کردند که در مطالعات آزمایشگاهی می‌توانند سلول‌های قرمز خون را با بازده بالا به نوع O تبدیل کنند.

سلول‌های قرمز خون همانند تقریبا همه سلول‌های بدن انسان با ساختارهای قندی منحصربه‌فردی پوشیده شده‌اند. این ساختارها از فردی به فرد دیگر متفاوت می باشند و برخی دارای ساختارهای نوع A می باشند و برخی ساختارهای نوع B را دارند. برخی هر دو ساختار نوع A و B را دارند و برخی هیچ‌یک از این ساختارها را ندارند و در گروه O قرار می‌گیرند.

سیستم ایمنی که هیچ زمان با انواع A یا B برخورد نکرده باشد، در صورت روبه رو با آن‌ها به این سلول‌ها دعوا می‌کند و آن‌ها را از بین می‌برد، درحالی‌که گروه خونی O را زیاد تر دریافت‌کنندگان بدون مشکل می‌پذیرند. به علت این تطبیق‌پذیری، ذخایر خون نوع O زیاد تر مصرف می‌بشود، خصوصا در شرایط اضطراری که پزشکان باید بدون دانستن گروه خونی بیمار سریع عمل کرده و جان او را نجات دهند.

تبدیل سلول‌های قرمز خون به نوع عمومی O ایده جدیدی نیست. در سال ۱۹۸۲ دانشمندان آنزیمی را در دانه‌های قهوه شناسایی کردند که می‌توانست قندهای سطحی سلول‌های نوع B را حذف کند. اما آن عکس العمل آنزیمی زیاد بی فایده می بود و منفعت گیری از آن در مقیاس بزرگ ممکن نبوده است. این چنین برخلاف قولهای اولیه نگرانی‌هایی درمورد ایمنی آن نقل شد. به دلایل ناشناخته، با این که تقریبا کل آنتی‌ژن‌های سلول‌های خون اهداکننده حذف می‌شد، بعضی اوقات اوقات خون اهدایی با گیرندگان هم چنان ناسازگار می بود. به این علت، دانشمندان به نقطه اغاز برگشتند و آنزیم‌های فرد دیگر را در مجموعه باکتری‌های روده شناسایی کردند.

مشکلی که وجود دارد این است که تا سال ۲۰۲۲ بیشتر از ۴۰ سیستم گروه خونی به غیر از سیستم ABO و فاکتور RH شناسایی شده است. حتی در گروه‌های خونی A و B، ساختارهای قندی با طول‌ها و چگالی‌های متفاوت روی غشای سلول‌های قرمز خون وجود دارد.

پژوهشگران برپایه پژوهش‌های قبل چندین آنزیم کاندیدای ساخته‌شده توسط باکتری آکرمانسیا موسینیفیلا (Akkermansia muciniphila) را انتخاب کردند و سلول‌های قرمز خون از چندین اهداکننده و زیرگروه‌های گوناگون A و B را درمعرض آن‌ها قرار دادند.

آنزیم‌ها با غلظت‌های بالای سلول‌های قرمز خون و در دمای محیط و فقط به زمان ۳۰ دقیقه انکوبه شدند و این کار جهت بهبود فرآوری طویل‌تر و شرایط کمتر کارآمد کاندیداهای قبلی شد. این شرایط ملایم بدون منفعت گیری از افزودنی‌ها (برای مثال دکستران) به همراه کارآیی بالای آنزیم، از پارامترهای مهم امکان‌سنجی در کاربردهای بالینی می باشند.

حذف ساختارهای قندی بلند علاوه بر آنتی‌ژن‌های مختصر‌تر و متعارف گروه‌های خونی A و B، ناسازگاری سلول‌های نوع B تیمارشده با مثالهای پلاسما را به کمتر از ۹ درصد رساند و از شدت عکس العمل‌ها کاست.

آنزیم‌های انتخابی علاوه بر آنتی‌ژن‌های مختصر‌تر و متعارف A و B، همه چهار ساختار قندی شناخته‌شده A و B را حذف کردند. حذف ساختارهای قندی طویل ناسازگاری سلول‌های نوع B تیمارشده با مثالهای پلاسما را به کمتر از ۹ درصد رساند و از شدت عکس العمل‌ها کاست.

برای فهمیدن این نوشته که چرا قسمت کوچکی از سلول‌های قرمز خون انگار بدون قند هم چنان با پلاسمای گروه خونی O عکس العمل متقابل دارند و برای بهبود روال تبدیل سلول‌های گروه خونی A به پژوهش‌های بیشتری نیاز است. با‌این‌حال، پژوهشگران می‌گویند مطالعه تازه آن‌ها با شناسایی آنزیم‌هایی که انواع بیشتری از آنتی‌ژن‌های A و B را حذف می‌کنند، به تشکیل خونی که با همه گروه‌های خونی سازگار باشد، پشتیبانی می‌کند.

گروهی از پژوهشگران در سال ۲۰۲۲ در شرایط آزمایشگاهی از استراتژی شبیهی (با آنزیم‌های متفاوت) برای تبدیل ریه‌های اهدایی از گروه خونی A به گروه خونی O منفعت گیری کردند. پژوهش تازه امکان پذیر این کوششها را به‌قدر کافی بهبود دهد که استانداردهای ایمنی موردنیاز برای کارآزمایی‌های پیوند عضو در انسان را برآورده سازد.

سلول‌های قرمز خون رشدیافته در آزمایشگاه نیز در کارآزمایی‌های بالینی تحت آزمایش قرار دارند تا اشکار بشود که آیا ماندگاری آن‌ها زیاد تر از خون اهدایی است یا خیر. اگر این‌طور باشد، این دستاورد می‌تواند تقاضا برای ذخایر خون را افت دهد و این چنین به بیمارانی که به تزریق مکرر خون نیاز دارند، پشتیبانی کند دچار عوارض نشوند.

یافته‌های مطالعه در مجله‌ی Nature Microbiology انتشار شده است.