חוקרים ב-DTU ובאוניברסיטת לונד גילו אנזימים המסירים מכשולים שעמדו בפיתוח דם תורם אוניברסלי.
המסע לפיתוח דם תורם אוניברסלי עשה צעד מכריע קדימה. חוקרים ב-DTU ובאוניברסיטת לונד גילו אנזימים שכאשר הם מעורבים עם כדוריות דם אדומות, מסוגלים להסיר סוכרים ספציפיים המרכיבים את אנטיגנים A ו-B בקבוצות הדם האנושיות ABO. התוצאות פורסמו בכתב העת המדעי מיקרוביולוגיה של הטבע: https://www.nature.com/articles/s41564-024-01663-4
"לראשונה, קוקטיילי האנזים החדשים לא רק מסירים את האנטיגנים A ו-B המתוארים היטב, אלא גם גרסאות מורחבות שלא הוכרו בעבר כבעייתיות לבטיחות העירוי. אנחנו קרובים ליכולת לייצר דם אוניברסלי מתורמי קבוצה B, בעוד שיש עדיין עבודה לעשות כדי להמיר את הדם המורכב יותר מקבוצה A, המיקוד שלנו הוא כעת לחקור בפירוט אם יש מכשולים נוספים וכיצד אנו יכולים לשפר את האנזימים שלנו כדי להגיע למטרה הסופית של ייצור דם אוניברסלי", אומר פרופסור. מאהר אבו חכם, שהוא מוביל המחקר ב-DTU ואחד המדענים הבכירים מאחורי התגלית.
הוא קובע כי התגלית היא תוצאה של שילוב המומחיות של חוקרי DTU באנזימים ממיקרוביוטת המעי האנושית וחוקרים מאוניברסיטת לונד בקבוצות דם מבוססות פחמימות ורפואת עירוי.
ביקוש גבוה לדם תורם
תאי דם אדומים אנושיים נושאים מבנים ספציפיים של סוכרים מורכבים (אנטיגנים) המגדירים את ארבע קבוצות הדם ABO, A, B, AB ו-O. אנטיגנים אלו שולטים בתאימות בין התורמים והמקבלים לעירוי דם בטוח והשתלת איברים. דם התורם נבדק לאיתור סמני מחלה וקבוצות הדם העיקריות. לאחר מכן ניתן לשמור בקירור עד 42 ימים.
הצורך בדם תורם גבוה עקב קשישים שמהווים חלק גדול יותר מהאוכלוסייה ויותר חולים שעוברים הליכים רפואיים עתירי דם. המרת סוג דם A או B בהצלחה לדם תורם אוניברסלי ABO יכולה להפחית באופן ניכר את הלוגיסטיקה והעלויות הכרוכות כיום באחסון ארבעה סוגי דם שונים. בנוסף, פיתוח דם תורם אוניברסלי יוביל לאספקה מוגברת של דם תורם על ידי הפחתת בזבוז הדם המתקרב לתאריך התפוגה שלו.
הסיבה שבגינה יש צורך להסיר את אנטיגנים A ו-B כדי ליצור דם תורם אוניברסלי היא משום שהם יכולים לעורר תגובות חיסוניות מסכנות חיים כאשר עוברים עירוי למקבלים שאינם תואמים.
הרעיון של שימוש באנזימים ליצירת דם תורם אוניברסלי הוצג לפני יותר מ-40 שנה. מאז, התגלו אנזימים בעלי יעילות גבוהה יותר להסרת אנטיגנים A ו-B, אך החוקרים עדיין אינם מסוגלים להסביר או לבטל את כל התגובות החיסוניות הקשורות לדם, ולכן האנזימים הללו עדיין אינם בשימוש בתרגול קליני.
אנזימים מהמעיים
קבוצות המחקר מ-DTU ומאוניברסיטת לונד פתחו בדרכים חדשות כדי למצוא אנזימים שיכולים להסיר גם את האנטיגנים בדם A וגם B ואת הסוכרים החוסמים אותם. צוותי המחקר גילו תערובות חדשות של אנזימים מחיידק המעי האנושי Akkermansia muciniphila הניזון על ידי פירוק הריר, המכסה את פני המעיים. מסתבר שהאנזימים הללו יעילים במיוחד, שכן הסוכרים המורכבים על פני רירית המעי חולקים דמיון כימי לאלו שנמצאים על פני תאי הדם.
מה שמיוחד ברירית הוא שלחיידקים, המסוגלים לחיות על החומר הזה, יש לרוב אנזימים מותאמים לפירוק מבני סוכר ברירית, הכוללים אנטיגנים ABO מקבוצת הדם. השערה זו התבררה כנכונה".
פרופסור מאהר אבו חכם, מוביל מחקר ב-DTU
החוקרים במחקר זה בדקו 24 אנזימים, שבהם השתמשו לעיבוד מאות דגימות דם.
"דם אוניברסלי ייצור ניצול יעיל יותר של דם התורם, וגם ימנע מתן עירויים לא תואמים ל-ABO בטעות, מה שעלול להוביל לתוצאות שעלולות להיות קטלניות אצל הנמען. כשנוכל ליצור דם תורם אוניברסלי של ABO, נפשט את לוגיסטיקה של הובלה ומתן מוצרי דם בטוחים, ובו בזמן מזעור בזבוז דם" אומר פרופסור מרטין ל. אולסון, מוביל המחקר באוניברסיטת לונד.
החוקרים מ-DTU ומאוניברסיטת לונד הגישו בקשה לפטנט על האנזימים החדשים ועל השיטה לטיפול באנזימים ומצפים להתקדם בנושא זה בפרויקט המשותף החדש שלהם במהלך שלוש וחצי השנים הקרובות. אם זה מצליח, יש לבדוק את הרעיון בניסויים מבוקרים בחולים לפני שניתן לשקול זאת לייצור מסחרי ולשימוש קליני.
פרויקט המחקר הראשוני ממומן על ידי קרן המחקר העצמאית דנמרק (מדעי הטכנולוגיה והייצור, FTP), מועצת המחקר השוודית, מענקי ALF מממשלת שוודיה וממועצות המחוז, כמו גם קרן קנוט ואליס ולנברג וקרן המחקר דנמרק, Natural Sciences, FNU), בעוד שהפרויקט המתמשך החדש ממומן על ידי קרן נובו נורדיסק, תוכנית סינרגיה בין-תחומית.
