Модифицирующие группу крови ферменты нашлись в кишечнике

Исследователи обнаружили в ДНК человеческих кишечных микробов новые углевод-расщепляющие ферменты, позволяющие избавиться от сахарных остатков на поверхности красных кровяных клеток и таким образом «обнулить» группу крови — превратить кровь II и III группы в кровь I группы. Возможность отрезать антигены с поверхности эритроцитов может помочь в случае недостатка донорской крови первой группы, которая часто бывает наиболее востребованна. Сообщение об открытии сделано на очередном съезде Американского химического общества (ACS), с тезисами можно ознакомиться на Eurekalert.

Наиболее распространенная классификация групп крови основана на наличии на поверхности эритроцитов (красных кровяных клеток) специфичных углеводных цепочек. В зависимости от наличия остатка того или иного сахара кровь можно разделить на четыре группы: I (или 0), II (A), III (B), IV (AB). Помимо эритроцитов с углеводными цепочками в плазме крови содержатся антитела к тем сахарным остаткам, которые в организме не представлены. Из-за наличия антител донорскую кровь (точнее, клеточную массу) можно переливать только людям с кровью соответствующей группы. Исключение составляет кровь первой группы (группы 0), где эритроциты не содержат на поверхности антигенов A и B — ее можно вводить людям с любой группой крови, поэтому в критических ситуациях именно ее часто не хватает.

Для искусственного приготовления крови группы I(0) ученые предлагали обработку эритроцитов углевод-расщепляющими ферментами (гликозид-гидролазами), которые специфично отрезают сахарные остатки A и B типа (N-ацетилгалактозамина и галактозы). Однако эффективность работы таких ферментов была недостаточно высока для клиники. В сообщении на конференции ACS Стефан Уитерс (Stephen Withers) из университета Британской Колумбии (Канада) рассказал, что они с коллегами обнаружили при помощи высокопроизводительного скрининга метагеномных библиотек новые ферменты, которые специфично расщепляют нужные связи с эффективностью, на порядок превышающей прежнюю.

Схема, иллюстрирующая различие антигенов на эритроцитах для разных групп крови. Многоугольники обозначают остатки сахаров в составе углеводных цепочек

Метагеном представляет собой совокупность ДНК из определенной экологической ниши, он не привязан к конкретному организму. Углевод-расщепляющие ферменты очень широко представлены в природе, поэтому для поиска нужных ферментов ученые использовали библиотеки генов из самых разных источников. Для тестирования на наличие нужной активности ДНК нарезали на кусочки и трансформировали этими фрагментами клетки кишечной палочки. После этого отдельные бактериальные клоны проверяли на способность расщеплять репортерный субстрат. Из тех бактерий, которые были способны это делать, выделяли фрагменты ДНК и секвенировали гены гликозид гидролаз.

Исследователи надеялись обнаружить гены, кодирующие хорошие ферменты, в геномах кровососущих насекомых, однако лучшие образцы были найдены в ДНК человеческой микробиоты. Уитерс объяснил это тем, что клетки стенки человеческого кишечника покрыты углеводными цепочками, отличающимися большим разнообразием. Найденные ферменты с высокой анти-галактозной активностью были отдельно протестированы на образцах крови. В настоящее время ученые в сотрудничестве с университетским Центром исследования крови планируют испытать ферменты на больших объемах крови, чтобы оценить их пригодность для клинического использования.

Источник: nplus1.ru