Evrensel donör kanı oluşturmak için enzimler keşfedildi

DTU ve Lund Üniversitesi'nden araştırmacılar, kırmızı kan hücreleriyle karıştırıldığında insan ABO kan grubu sistemindeki A ve B antijenlerini oluşturan belirli şekerleri ortadan kaldırabilen enzimler keşfettiler. Sonuçlar Nature Microbiology dergisinde yayınlandı.

"İlk kez, yeni enzim kokteylleri sadece iyi bilinen A ve B antijenlerini çıkarmakla kalmaz, aynı zamanda daha önce transfüzyon güvenliği için sorunlu olarak kabul edilmeyen genişletilmiş varyantlar.

Bu keşfin, DTU'dan insan bağırsak mikrobiyotasından elde edilen enzimler konusunda çalışan araştırmacılar ile Lund Üniversitesi'nden kan karbonhidrat grupları ve transfüzyon tıbbı alanında çalışan araştırmacıların uzmanlıklarının birleşmesinin sonucu olduğunu belirtiyor.

Bağışçı kanına yüksek talep

İnsan kırmızı kan hücreleri, dört ABO kan grubunu tanımlayan belirli kompleks şeker yapıları (antijenler) taşır: A, B, AB ve O. Bu antijenler, güvenli kan transfüzyonları ve organ nakilleri için donörler ve alıcılar arasındaki uyumluluğu kontrol eder. Donör kanı hastalık belirteçleri ve ana kan grupları açısından test edilir ve ardından 42 güne kadar buzdolabında saklanabilir.

Yaşlı nüfusun artan oranı ve önemli miktarda kan gerektiren tıbbi prosedürlere giren hasta sayısının artması nedeniyle donör kanına olan ihtiyaç yüksektir. A veya B kan gruplarının evrensel ABO donör kanına başarılı bir şekilde dönüştürülmesi, dört farklı kan grubunun depolanmasıyla ilişkili lojistik ve finansal maliyetleri önemli ölçüde azaltabilir.

Ayrıca, evrensel donör kanının geliştirilmesi, son kullanma tarihine yaklaşan kan miktarını azaltarak donör kanı arzını artıracaktır.

Evrensel donör kanı oluşturmak için A ve B antijenlerinin uzaklaştırılması gerekliliği, bunların uygun olmayan alıcılara transfüze edildiğinde yaşamı tehdit edici bağışıklık reaksiyonlarına neden olabilmesi gerçeğiyle açıklanmaktadır.

Evrensel donör kanı oluşturmak için enzim kullanma konsepti 40 yıldan uzun bir süre önce önerildi. O zamandan beri, A ve B antijenlerini ortadan kaldırmada daha etkili olan enzimler keşfedildi, ancak araştırmacılar hala kanla ilişkili tüm bağışıklık reaksiyonlarını açıklayamıyor veya ortadan kaldıramıyor ve bu nedenle bu enzimler henüz klinik uygulamada kullanılmıyor.

Bağırsaklardan gelen enzimler

DTU ve Lund Üniversitesi'nden araştırma ekipleri, hem A hem de B kan antijenlerini ve bunları engelleyen şekerleri ortadan kaldırabilen enzimler bulmada yeni bir yol izlediler. Araştırma ekipleri, bağırsak yüzeyini kaplayan mukusu parçalayarak geçimini sağlayan bağırsak bakterisi Akkermansia muciniphila'dan yeni enzim karışımları keşfettiler.

Bu enzimlerin son derece etkili olduğu bulundu çünkü bağırsak mukozasının yüzeyindeki kompleks şekerler, kan hücrelerinin yüzeyinde bulunanlara kimyasal olarak benziyor.

"Mukoza zarının özelliği, bu materyal üzerinde yaşayabilen bakterilerin, ABO kan grubu antijenleri de dahil olmak üzere, mukoza zarının şeker yapılarını parçalamak için genellikle özel olarak seçilmiş enzimlere sahip olmasıdır. Bu hipotezin doğru olduğu ortaya çıktı," diyor Hashem.

Araştırmacılar bu çalışmada yüzlerce kan örneğini işlemek için kullandıkları 24 enzimi test ettiler.

Kırmızı kan hücrelerinin yüzeyinde bulunan ABO kan grubu antijenleri bağırsak astarında da bulunur. Araştırmacılar, özel bir bağırsak bakterisini ve bu antijenleri besin olarak kullanma yeteneğini kullanarak, A ve B tipi kırmızı kan hücrelerini evrensel donör kanına dönüştüren iki enzim karışımı geliştirdiler. Grafik: Matthias Jensen, DTU'da doktora sonrası araştırmacı. Kaynak: Matthias Jensen, DTU'da doktora sonrası araştırmacı.

"Evrensel kan, donör kanının daha verimli kullanılmasını sağlayacak ve ayrıca, ABO grupları uyumsuz olan kanların naklinde, alıcı için potansiyel olarak ölümcül sonuçlara yol açabilecek hataların önlenmesine yardımcı olacak.

Lund Üniversitesi'nde çalışmanın başkanı olan Profesör Martin L. Olsson, "Evrensel ABO donör kanı yaratabildiğimizde, kan kaybını en aza indirirken güvenli kan ürünlerinin taşınması ve kullanılmasıyla ilgili lojistiği basitleştireceğiz" diyor.

DTU ve Lund Üniversitesi'nden araştırmacılar yeni enzimler ve işleme yöntemleri için patent başvurusunda bulundular ve önümüzdeki üç buçuk yıl içinde yeni ortak projelerinde bu yönde daha fazla ilerleme kaydedilmesini bekliyorlar. Başarılı olursa, konseptin ticari üretim ve klinik kullanım için değerlendirilmeden önce kontrollü klinik deneylerde test edilmesi gerekecek.