Ферменты кишечной микрофлоры помогли поменять группу крови человека

Ученые из Университета Британской Колумбии просканировали геном кишечной микрофлоры человека и обнаружили белок, который позволяет превращать кровь распространенной группы А в универсальную кровь группы 0. Открытие может восполнить нехватку донорской крови в клиниках. Исследователи опубликовали статью на страницах Nature Microbiology.

Кровь человека и родственных ему групп животных содержит три вида клеток: тромбоциты регулируют сворачивание крови при повреждении сосуда, лейкоциты осуществляют иммунную реакцию организма, а эритроциты переносят газы от легких к тканям и обратно. Поверхность последних может нести различные модификации, и одна их таких модификаций ответственна за самую распространенную систему деления крови на группы.

В длинном плече девятой хромосомы человека могут быть закодированы белки гликозилтрансферазы. Эти ферменты переносят специфические сахара на мембрану эритроцитов: гликозилтрансферазы типа А приклеивают к поверхности клеток N-ацетил-D-галактозамин, а гликозилтрансферазы типа В — D-галактозу. Если в организме человека есть оба фермента, то мембрана эритроцитов несет молекулы обеих модификаций (группа крови АВ). В случае наличия только гликозилтрансфераз типа А (группа крови А) или гликозилтрансфераз типа В (группа крови В) в клетках будет только один тип сахара. Если же оба белка не закодированы или по какой-то причине не работают, то поверхность эритроцитов будет свободна от этих сахаров (группа крови 0).

Донорская кровь не должна содержать молекул, незнакомых организму реципиента, иначе его иммунная система принимает неопознанные объекты за патогены и начинает атаковать их. В этом случае вырабатываемые антитела склеивают чужеродные эритроциты и препятствуют их работе — процесс, который получил название реакции агглютинации. Только в 1900 году, когда врач Карл Ландштейнер открыл группы крови, стало ясно, почему большая часть пациентов погибала после переливания.

Исследователи решили найти в геноме кишечной микрофлоры человека ферменты, которые могли бы менять действительные модификации мембран эритроцитов на желамые. Симбиотические бактерии питаются сахарами, а значит, могут содержать белки, которые помогли бы переводить одну группу крови в другую.

Выделив бактериальную ДНК, ученые создали геномную библиотеку из 19500 генов, для чего выделенную ДНК фрагментировали и отдельные фрагменты вставляли в разные клетки кишечной палочки Escherichia coli. Обнаружив ту чашку Петри, где E. coli продуцирует искомые белки, ученые сперва поняли, какие фрагменты ДНК отвечают за их синтез, а затем вышли на след кишечной бактерии Flavonifractor plautii, которой они принадлежат. Два ее фермента сообща могут превратить эритроцит группы А в эритроцит группы 0.

Это не первое исследование, посвященное преобразованию крови при помощи бактериальных ферментов, однако, по словам ученых, низкие концентрации новых ферментов упрощают их введение в практику. На пути к этому шагу ученым еще предстоит убедиться, что микробные ферменты случайно не изменяют на эритроците что-либо еще.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.