ההשתלה האנושית המוצלחת הראשונה של כליה שהוסבה מסוג A מסוג A לסוג אוניברסלי O השתמשו באנזימים מיוחדים שפותחו באוניברסיטת קולומביה הבריטית כדי לסייע במניעת אי התאמה ודחיית האיבר.
פורסם היום ב הטבע הנדסה ביו -רפואיתההישג מסמן צעד משמעותי לקראת עזרה לאלפי חולים להשיג השתלות בכליות מוקדם יותר.
בניסוי ראשון באדם, הכליה המומרת על ידי האנזים הושתלה למקבל מתר מוחי עם הסכמה מהמשפחה, מה שמאפשר לחוקרים להתבונן בתגובה החיסונית מבלי להסתכן בחיים.
במשך יומיים, הכליה תפקדה ללא סימני דחייה היפר -אקוטית, התגובה החיסונית המהירה שיכולה להרוס איבר שאינו תואם תוך דקות. ביום השלישי, כמה סמנים מסוג דם הופיעו שוב, והפעילו תגובה קלה, אך הנזק היה הרבה פחות חמור מאשר באי התאמה טיפוסית, והחוקרים ראו סימנים שהגוף החל לסבול את האיבר.
"זו הפעם הראשונה שראינו את המחזה הזה במודל אנושי," אמר ד"ר סטיבן וויית'רס, פרופסור אמריטוס של UBC לכימיה שהנהיג יחד את פיתוח האנזים. "זה נותן לנו תובנה שלא יסולא בפז כיצד לשפר את התוצאות לטווח הארוך."
הפריצה היא תוצאה של יותר מעשור של עבודה. בראשית שנות 2010 של המאה העשרים, ד"ר וויתרס ועמיתו ד"ר ג'ייאצ'נדרן קיזאקדאטו, פרופסור ל- UBC במחלקה לפתולוגיה ורפואת מעבדה ובמרכז לחקר הדם, התמקדו בייצור דם תורם אוניברסלי על ידי הפשטת הסוכרים המגדירים את סוגי הדם.
אותם סוכרים, או אנטיגנים, כלי דם איברים מעילים. אם מערכת החיסון של הנמען מזהה את האנטיגן הלא נכון, היא תוקפת. מטופלים מסוג O-O-יותר ממחצית מרשימות ההמתנה בכליות-יכולות לקבל איברים מסוג O רק, ובכל זאת כליות מסוג O ניתנות לרוב לאחרים מכיוון שהן תואמות באופן אוניברסלי. כתוצאה מכך, חולי סוג O בדרך כלל ממתינים שנתיים עד ארבע שנים, ורבים מתים מחכים.
שיטות מסורתיות להתגברות על אי התאמה מסוג דם בהשתלות דורשות ימי טיפול אינטנסיבי כדי להפשיט נוגדנים ולדכא את מערכת החיסון של המקבל-ודורשים איברים מתורמים חיים. גישה חדשה זו משנה את האיבר ולא את המטופל, כלומר השתלות יכולות להתבצע מהר יותר, עם פחות סיבוכים, ולראשונה עלולים לפתוח את השימוש באיברים שאינם תואמים מסוג דם מתורמים שנפטרו-כאשר כל שעה יכולה לקבוע אם מטופל חי או מת.
המפתח לגישה זו הוא גילוי 2019 של צוות UBC של שני אנזימים יעילים ביותר שמסיר את הסוכר המגדיר דם מסוג A, וממיר אותו למעשה להקליד O.
"אנזימים אלה פעילים מאוד, סלקטיביים ביותר ועובדים בריכוזים נמוכים מאוד", אמר ד"ר קיז'קקדאטו. "זה הפך את כל הרעיון לביצוע."
האתגר הבא היה ליישם את זה על איברים שלמים, שהושג בשנת 2022 כאשר צוות טורונטו הראה כי ניתן להמיר ריאות. לאחר בדיקות מוצלחות על דם, אז ריאות וכליות (עם אוניברסיטת קיימברידג ') מחוץ לגוף, נשארה השאלה: האם איבר המומר אנזים יכול לשרוד בתוך מערכת חיסון אנושית?
התשובה הגיעה בסוף 2023 בטיול מעבר לים עבור ד"ר קיזאקדאטו. "משתפי הפעולה שלנו הראו לי את הנתונים שלהם בהם, תוך שימוש באנזימים שלנו, הם המירו כליה אנושית והניעו אותם למקבל מתים במוח. זה עבד יפה." הוא נשאר מאוחר לקרוא לד"ר ווית'רס דבר ראשון בבוקר לפני הספירה. "הייתי כל כך נרגש. זה היה רגע חלומי."
אנטיגנים מסוג דם פועלים כמו שמות על תאים, ואנזימי ה- UBC פועלים כמספריים מולקולריים, חוטפים את 'nametag' המסמן סוג A וחושף סוג O מתחת.
זה כמו להסיר את הצבע האדום ממכונית ולחשוף את הפריימר הנייטרלי. ברגע שזה נעשה, מערכת החיסון כבר לא רואה את האיבר זר. "
ד"ר סטיבן ווית'רס, פרופסור UBC אמריטוס לכימיה
אישור רגולטורי לניסויים קליניים הוא המכשול הבא, וחברת הספין-אוף של השותף UBC Avivo Biomedical תוביל פיתוח של אנזימים אלה ליישום השתלה ולאפשר יצירת דם תורם אוניברסלי לפי דרישה לרפואת עירוי.
הפוטנציאל הוא עצום. "כך זה נראה כששנים של מדע בסיסי סוף סוף מתחברות לטיפול בחולים", אמר ד"ר וויטרס. "לראות את התגליות שלנו קרוב יותר להשפעה בעולם האמיתי זה מה שמאפשר לנו לדחוף קדימה."
