science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe dicht zijn we bij het creëren van een universele bloedgroep?

Meer mensen krijgen Type O-positief bloed dan welke andere bloedgroep dan ook. Dat betekent ook dat er veel vraag naar is en weinig aanbod. ER Productions Limited/Getty Images

Voor jaren, wetenschappers hebben gezwoegd in laboratoria om bloed beter te maken. Of, misschien nauwkeuriger, beter voor meer mensen. Dat is een van de dingen die de Withers Research Group, aan de Universiteit van Brits-Columbia, is bijna elke dag bezig.

U kent misschien de basis:mensen hebben verschillende bloedgroepen. Als u een transfusie nodig heeft - stel dat u gewond bent geraakt bij een ongeval, of je bent in de operatiekamer in afwachting van een procedure - je hebt het juiste type bloed nodig. U heeft uw bloedgroep of type O-negatief nodig, door iedereen als universeel en acceptabel beschouwd.

Maar Type O is erg gewild en schaars. Dus wetenschappers hebben gerommeld met manieren om Type A-bloed om te zetten in Type O. Dat zou veel vraag- en aanbodproblemen oplossen.

Ze sluipen elke dag dichterbij.

Het pad naar een doorbraak

Al meer dan vier jaar, het Withers-lab, op de campus van UBC in Vancouver, heeft de uitdaging aan de kaak gesteld. Onderzoekers hebben geëxperimenteerd met verschillende benaderingen om bepaalde suikermoleculen van het oppervlak van type A rode bloedcellen te verwijderen, effectief de cellen veranderen in Type O, die die suikermoleculen niet bevat.

Deze moleculen - technisch gezien antigenen - maken transfusies van verschillende soorten bloed problematisch. Type B bloed, bijvoorbeeld, bevat antilichamen die die suikers op type A-bloedcellen zullen aanvallen als het bloed zich vermengt. En vice versa. Zonder antigenen, Type O-bloed wordt niet aangevallen door antilichamen, daarom is er zo'n grote vraag naar Type O.

Het antwoord op het ontdoen van Type A-bloed van zijn antigenen, voor het eerst voorgesteld en gedemonstreerd in de jaren tachtig, was om een ​​enzym te gebruiken dat, in werkelijkheid, eet de suikers. Withers en zijn team, daarop voortbouwend, waren op zoek naar een beter enzym.

"We hebben het beter gemaakt, "zegt Withers over de procedure. "Gewoon niet beter genoeg."

In plaats daarvan hergroepeerden ze zich, maakte de balans op van waar ze waren en begon ergens anders te zoeken naar een ander enzym dat de slag zou slaan. Ze keerden naar binnen, bij wijze van spreken. Ze draaiden zich om, uiteindelijk, naar de menselijke darm.

"Je wist dat er zeer waarschijnlijk enzymen in de darm waren, "zegt Withers. "Of ze beter zouden worden dan degene die we kenden, was een complete onbekende."

Withers besloot voor de darm te gaan, eerst wenden tot een ander cruciaal onderdeel van de moderne wetenschap om dit te doen; bedelen om geld voor onderzoek. "Ik vond het over het algemeen een goed idee. En dat vond de reviewer van het subsidievoorstel gelukkig ook, zodat ze de financiering konden goedkeuren, " zegt hij. "Ze vonden het idee erg leuk. En het is gelukt."

Bloed doneren is van cruciaal belang voor de bloedvoorziening van Amerika, waar om de twee seconden transfusies nodig zijn. fotografixx/Getty Images

De grote vondst

"Wat je doet is, je kiest in wezen een omgeving die waarschijnlijk enzymen bevat om het werk te doen dat je wilt. En dan probeer je je genen te isoleren, en uiteindelijk je enzymen, uit die omgeving, Withers legt uit. "Een van de belangrijkste stappen is, in mijn gedachten, is eigenlijk het kiezen van uw omgeving in de eerste plaats. Wordt het een hoop aarde? Wat oceaanwater? Wat wordt het?"

Withers en zijn groep overwogen plaatsen waar bloed en bacteriën in contact zouden komen. Zeggen, bij muggen. Of vampiervleermuizen. Bloedzuigers.

"Maar de complicatie is dat het alleen primaten zijn - dat wil zeggen, apen en wijzelf - die het ABO-bloedsysteem hebben. Dus muggen, enzovoort., zou moeten voeden met mensenbloed, "zegt Withers. "En geen van mijn afgestudeerde studenten leek enthousiast om vrijwilligerswerk te doen."

De onderzoekers vestigden zich op de menselijke darm - de gastro-intestinale wanden - waar bacteriën zich voeden met vergelijkbare suikers. De theorie was dat ze menselijk DNA uit een ontlastingsmonster konden nemen en de genen konden isoleren die de bacteriën coderen om hun suikeretende ding in de darm te doen. Dan konden ze zien of die bacteriën het werk zouden doen op de suikers op Type A-bloedcellen.

Het vinden van het darmmateriaal voor het experiment zou niet moeilijk zijn. "Het was vrij gemakkelijk te krijgen, "zegt Withers. "Alles wat we nodig hebben is kak."

Na screening, het catalogiseren en sequencen van het DNA, vonden de onderzoekers eindelijk een combinatie van enzymen die werkte, waardoor de suikers effectief uit Type A-bloed werden verwijderd. Hun bevindingen werden in juni 2019 aangekondigd in het tijdschrift Nature Microbiology.

"Dit zal de mogelijkheid voor bloedbanken om de bloedtoevoer te beheren echt vooruithelpen, " postdocstudent Peter Rahfeld, de hoofdauteur van het papier, zei in een release, 'Zodra we zeker weten dat het veilig is.'

De volgende stappen

Testen om vast te stellen dat de enzymen niets anders uit het bloed halen, en dat de enzymen alle antigenen van het oppervlak van Type A-bloedcellen halen, gaat verder. Withers bereidt meer subsidievoorstellen voor, krabben voor meer financiering, te.

"Vast en zeker, het onderzoek loopt nog. We hebben een soort van twee delen die aan de gang zijn. Een deel is al deze dingen doen op het gebied van veiligheid, "zegt Withers. "Het andere deel probeert verder te kijken, om te zien of er nog betere enzymen zijn, en ook om op zoek te gaan naar betere enzymen voor het omzetten van B-type bloed. We hebben ons gefocust op A omdat dat de meest uitdagende is, en deels omdat er redelijke enzymen voor B zijn."

De Withers Group perfectioneert ook nieuwe methoden voor het screenen van DNA, op een kleiner volume. Alles, misschien binnenkort, zou kunnen helpen om bloedtekorten tot het verleden te laten behoren.

NU DAT IS INTERESSANT

Volgens het Amerikaanse Rode Kruis in de VS is om de twee seconden een bloedtransfusie nodig. Elk jaar, 4,5 miljoen levens worden gered door veilige transfusies. De houdbaarheid van een halve liter bloed is ongeveer 42 dagen.