Универсальная кровь: миф или реальность?
Недавно СМИ распространили новость о том, что канадские ученые нашли способ превращать разные группы крови в "универсальную". Попробуем разобраться в этой проблеме и выяснить кто занимался проблемой создания "универсальной крови" и какие успехи и неудачи были на этом пути.
Над проблемой создания универсальной крови более 40 лет работают ученые всего мира. В открытой печати периодически появляются сообщения о новой искусственной крови. «Голубая кровь» на основе химического соединения «Перфторана» была создана Российскими учеными в середине 80-х годов прошлого столетия. Этот искусственный аналог голубого цвета способен выполнять только основную функцию крови – перенос кислорода. К сожалению, его основной компонент – фтор – вреден для организма по многим показателям, поэтому «Перфторан» используется в медицине лишь в некоторых случаях.
Группа исследователей из трех крупных японских университетов разработала формулу искусственной крови на основе белка альбумина. Искусственную кровь также придумали ученые Румынии. Она состоит из соли, воды и белка гемэритрина, который добывается из морских червей. Британские ученые работают над созданием искусственной крови на основе стволовых клеток. Они планируют получить 0-группу крови с отрицательным резус-фактором, которая подойдет 98% людей. В США создали искусственную кровь, используя кроветворные (гемопоэтические) клетки. Это клетки растений и животных с внесенными изменениями на генном уровне. Ученые продолжают работать и над созданием универсальной донорской крови.
Наиболее важной в медицине переливания крови и трансплантации тканей и органов является система групп крови АВ0, открытая в 1900 г. Ландштайнером. Это открытие было первым главным прорывом в исследовании, касающемся безопасности переливания крови, и было заслуженно отмечено Нобелевской премией в 1930 г. Согласно системе, кровь человека подразделена на четыре основные группы, которые обозначены 0, А, В, АВ. В более ранних классификациях эти группы обозначались соответственно как I, II, III, IV.
Кровь группы А (II) содержит естественные антитела к антигену B, группы B (III) к антигену А. В плазме крови группы 0 (I) присутствуют оба антитела, тогда как в плазме крови группы AB (IV) нет ни одного антитела. При переливании крови неподходящей группы возможна агглютинация и гемолиз эритроцитов. Агглютинацию вызывают находящиеся на поверхности эритроцитов антигены. Переливание крови с несовместимыми антигенами может вызвать неблагоприятные последствия: лизис эритроцитов и острую внутрисосудистую гемолитическую реакцию. Несоответствие групп крови остается одной из самых общих и постоянных причин серьезных, а иногда фатальных событий после переливания. Эритроциты группы 0 (I), не содержащие антигенов A и B, могут быть благополучно перелиты людям с любой группой крови. Таким образом, кровь группы 0 считается «универсальной».
В основе технологии конвертирования донорской крови лежит обработка А-, В- и АВ-эритроцитов соответствующими ферментами. Ферменты удаляют иммунодоминантные остатки сахаров и ликвидируют серологическую активность этих красных клеток, конвертируя их в эритроциты группы 0. Красные клетки крови, обработанные по соответствующей технологии, авторы метода называют универсальными конвертированными.
Работы в этом направлении в России проводились с 1990 г. группой научных сотрудников разных институтов: Институт переливания крови РАМН, Институт органической химии РАН, г. Москва и Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН, г. Владивосток.
Перед группой сотрудников нашего института стояла задача поиска ферментов, способных конвертировать А- и В-эритроциты, из морских бактерий. Наша первая работа о ферментах, которые могут изменять групповую специфичность крови, была опубликована в отечественном журнале «Биохимия» еще в 1998 (Т. 63, №10, с. 1209-1215). Исследования продолжались даже во времена многочисленных кризисов, и в 2010 году была опубликована работа в международном журнале Marine Biotechnology (DOI 10.1007/s10126-009-9205-2). В 2012 году был получен рекомбинантный фермент с такими же свойствами, а в 2014 году в престижном журнале Critical Reviews in Biotechnology (импакт-фактор 7,8) сотрудниками нашего института был опубликован обзор, освещающий последние достижения в области исследования ферментов, трансформирующих групповые детерминанты эритроцитов человека (DOI: 10.3109/07388551.2014.949618).
В то же время схожая работа велась за рубежом. В 2003 г. был запатентован аналогичный нашему А-энзим, выделенный из клинического штамма патогенной бактерии Elizabethkingia meningoseptica. В 2007 г. вышла статья в научном журнале, а в 2007–2008 гг. в средствах массовой информации появились сенсационные сообщения о том, что Хенрик Клаузен из университета Копенгагена и его коллеги из ряда университетов Франции, США и Швеции, а также из американской компании ZymeQuest разработали технологию превращения крови любой группы в кровь группы 0, которую можно переливать всем пациентам. В основе технологии обработки крови лежали два фермента, А-энзим и В-энзим, гены которых были найдены в клинических штаммах патогенных анаэробных бактерий, для которых уже были получены рекомбинантные формы. Однако сообщений о том, что конвертированная универсальная кровь успешно прошла клинические испытания на волонтерах, нет до настоящего времени.
Пресс-служба ТИБОХ ДВО РАН