אנזימים שהתגלו כדי ליצור דם תורם אוניברסלי

חוקרים מאוניברסיטת DTU ומאוניברסיטת לונד גילו אנזימים אשר, כאשר מערבבים אותם עם תאי דם אדומים, מסוגלים להסיר סוכרים ספציפיים המרכיבים את האנטיגנים A ו-B במערכת קבוצות הדם ABO האנושית. התוצאות פורסמו בכתב העת Nature Microbiology.

"לראשונה, קוקטיילי האנזימים החדשים לא רק מסירים את האנטיגנים הידועים A ו-B, אלא גם וריאנטים מורחבים שלא זוהו בעבר כבעייתיים לבטיחות עירויי דם. אנו קרובים לייצור דם אוניברסלי מתורמים מסוג B, אם כי עדיין יש צורך בעבודה כדי להמיר את סוג A המורכב יותר", אומר פרופסור מאהר אבו האשם, ראש המחקר ב-DTU ואחד המדענים המובילים מאחורי התגלית.

הוא מציין כי תגלית זו היא תוצאה של שילוב של מומחיות בין חוקרי DTU בתחום אנזימים מהמיקרוביוטה של המעי האנושי לבין חוקרי אוניברסיטת לונד בתחום קבוצות פחמימות בדם ורפואת עירויי דם.

ביקוש גבוה לדם תורם

תאי דם אדומים אנושיים נושאים מבני סוכר מורכבים ספציפיים (אנטיגנים) המגדירים את ארבע קבוצות הדם ABO: A, B, AB ו-O. אנטיגנים אלה קובעים את התאימות בין תורמים למקבלי דם לצורך עירויי דם והשתלות איברים בטוחים. דם התורם נבדק לסמני מחלה וקבוצות דם עיקריות ולאחר מכן ניתן לשמור אותו במקרר עד 42 ימים.

הצורך בדם תורם גבוה עקב השיעור ההולך וגדל של אוכלוסיית הקשישים והמספר ההולך וגדל של חולים שעוברים הליכים רפואיים הדורשים כמויות משמעותיות של דם. המרה מוצלחת של סוגי דם A או B לדם תורם אוניברסלי מסוג ABO יכולה להפחית משמעותית את העלויות הלוגיסטיות והכספיות הכרוכות באחסון ארבעה סוגי דם שונים.

בנוסף, פיתוח של דם תורם אוניברסלי יגדיל את אספקת הדם התורם על ידי הפחתת כמות הדם המתקרבת לתאריך התפוגה שלה.

הצורך להסיר אנטיגנים A ו-B כדי ליצור דם תורם אוניברסלי מוסבר על ידי העובדה שהם עלולים לגרום לתגובות חיסוניות מסכנות חיים כאשר הם ניתנים לעירוי דם לנמענים לא מתאימים.

הרעיון של שימוש באנזימים ליצירת דם תורם אוניברסלי הוצע לפני יותר מ-40 שנה. מאז, התגלו אנזימים יעילים יותר בהסרת אנטיגנים A ו-B, אך חוקרים עדיין אינם יכולים להסביר או לבטל את כל התגובות החיסוניות הקשורות לדם, ולכן אנזימים אלה עדיין אינם בשימוש קליני.

אנזימים מהמעיים

צוותי מחקר מאוניברסיטת DTU ומאוניברסיטת לונד בחרו בדרך חדשה במציאת אנזימים שיכולים להסיר הן את אנטיגני הדם מסוג A והן את הסוכרים החוסמים אותם. צוותי המחקר גילו תערובות אנזימים חדשות מחיידק המעיים Akkermansia muciniphila, המתפרנס מפירוק הריר המצפה את פני המעי.

אנזימים אלה נמצאו יעילים ביותר משום שהסוכרים המורכבים על פני רירית המעי דומים מבחינה כימית לאלה המצויים על פני תאי הדם.

"הייחודיות של הקרום הרירי היא שחיידקים שיכולים לחיות על חומר זה לרוב מכילים אנזימים שנבחרו במיוחד לפירוק מבני הסוכר של הקרום הרירי, כולל אנטיגנים של קבוצת הדם ABO. השערה זו התבררה כנכונה", אומר האשם.

החוקרים במחקר זה בדקו 24 אנזימים, בהם השתמשו כדי לעבד מאות דגימות דם.

אנטיגנים של קבוצת הדם ABO הנמצאים על פני כדוריות הדם האדומות נמצאים גם על רירית המעי. החוקרים השתמשו בחיידק מעיים מיוחד וביכולתו להשתמש באנטיגנים אלה כחומרים מזינים כדי לפתח שתי תערובות אנזימים הממירות כדוריות דם אדומות מסוגים A ו-B לדם תורם אוניברסלי. גרפיקה: מתיאס ינסן, פוסט-דוקטורט ב-DTU. מקור: מתיאס ינסן, פוסט-דוקטורט ב-DTU.

"דם אוניברסלי ייצור שימוש יעיל יותר בדם התורם וגם יסייע במניעת טעויות בעירויי דם עם קבוצות ABO לא תואמות, אשר עלולות להוביל לתוצאות קטלניות עבור המקבל."

"כאשר נוכל ליצור דם תורם ABO אוניברסלי, נפשט את הלוגיסטיקה של הובלה ושימוש במוצרי דם בטוחים תוך מזעור אובדן דם", אומר פרופסור מרטין ל. אולסון, ראש המחקר באוניברסיטת לונד.

החוקרים מאוניברסיטת DTU ומאוניברסיטת לונד הגישו בקשה לפטנט על האנזימים החדשים ושיטת העיבוד שלהם, ומצפים להתקדמות נוספת בכיוון זה בפרויקט המשותף החדש שלהם במהלך שלוש וחצי השנים הקרובות. אם הפרויקט יצליח, יהיה צורך לבחון את הקונספט בניסויים קליניים מבוקרים לפני שניתן יהיה לשקול אותו לייצור מסחרי ולשימוש קליני.