Сегодня медицина катастроф — это одно из приоритетных направлений в глобальном здравоохранении. В связи со стихийными бедствиями, техногенными авариями и угрозой терроризма проблема оказания неотложной помощи большому числу одновременно пострадавших людей очень актуальна. Серьезные травмы и кровотечения, приводящие к выраженной кровопотере, подразумевающие немедленное переливание крови, требуют больших запасов биоматериалов. Несовместимость по группе крови делает проблему переливания серьезной, особенно в условиях нехватки доноров в критических ситуациях. Ученые всего мира бьются над решением этой проблемы и получением «универсальной» крови. Сегодня есть данные о том, что кишечные бактерии могут помочь в создании такого материала.
Универсальные доноры: есть ли они?
В свете глобальных изменений в мире, войн и катастроф, приводящих к массовому травмированию людей, необходимы мероприятия по оказанию помощи, которые часто требуют переливания крови. Исследователи ищут эффективные способы превращения всех известных групп крови в «кровь универсального донора», с 0-типом эритроцитов (это люди с первой группой крови). В ходе изучения групп крови было открыто, что принадлежность к первой группе делает человека «универсальным донором», в случае экстренной ситуации его биоматериал можно переливать пострадавшим, которые из-за кровотечения страдают от жизнеугрожающей анемии и гипоксии.
Учение о группах крови
Согласно системе AB0, у людей существует четыре основных группы крови. Это A, B, AB и 0. Из них только 0 — это «кровь универсального донора». Раньше это означало, что от человека с этой группой крови можно относительно безопасно переливать кровь всем остальным группам. В противном случае:
- люди с группой А могут жертвовать только людям с группами А и АВ;
- с группой В типам В и АВ;
- группой АВ только другим АВ.
Сегодня, с открытием новых систем крови, ситуация еще больше осложнилась, теперь не всегда применяются даже описанные выше комбинации, потому что донор и реципиент не подходят друг к другу по другим факторам.
Совместимость группы крови, при переливании ее пострадавшим, очень важна в случаях массовых бедствий, когда раненым требуется постоянный запас крови от совместимых доноров. Если бы медицина катастроф обладала методиками безопасного преобразования большого количества людей в «универсальных доноров», это облегчило бы оказание помощи тем, кто остро нуждается в переливании при кровотечении.
Изучение крови и ее антигенов, наработки ученых
Ученые уже много лет изучают свойства крови и антигены различных ее групп, ищут эффективные методики преобразования различных групп в универсальный тип 0. Этого пытаются достичь за счет разработки специфических ферментов, расщепляющих и удаляющих антигены на поверхности эритроцитов, которые и создают разницу между группами крови и формируют несовместимость при переливании.
Ученые из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia) недавно представили результаты своей работы, в которой изучалась кровь и ее антигенные свойства.
Они рассказали о том, что ими, возможно, найдет безопасный и эффективный способ преобразования эритроцитов разных групп в первую, при помощи ферментов и кишечных бактерий. Это попытка удаления антигенов А или В с поверхности эритроцитарных клеток, в результате чего получается универсальная кровь, а носитель ее — становится универсальным донором.
Роль бактерий в экспериментах
Учеными были презентованы кишечные ферменты, которые позволяют изменять антигенные свойства крови. Исследователи использовали метод метагеномики, чтобы выявить наиболее перспективные ферменты из окружающей среды, которые влияют на кровь, переводя ее в универсальную и безопасную для переливания, если есть жизнеугрожающее кровотечение. Исследователи использовали бактерии Escherichia coli для определения типов ДНК, способных кодировать ферменты, которые удаляют специфические для крови антигены (иммуннотриггерные вещества), определяющие несовместимость групп крови.
Анализ активности бактерий кишечника показал, что некоторых из их ферментов, способны трансформировать кровь любых групп в 0-тип за счет удаления с поверхности эритроцитов специфических антител. Причем эти ферменты, которые производят бактерии, примерно в 30 раз эффективнее всех ранее полученных вариантов соединений.
Основа эксперимента — это открытие того, что в стенке кишечника у людей синтезируется особый тип белков, называемый «муцинами». Они содержат простые сахара, которые используются бактериями кишечника. Некоторые из этих сахаров, подобны антигенам, определяющим группы крови А и В. Чтобы найти ферменты, которые помогут удалить антигены крови, исследователи изучили, какие ферменты применяют кишечные бактерии для поглощения сахаров из белка муцина.
Перспективы оказания помощи при кровотечениях и угрозе жизни
В настоящее время группа исследователей тестирует выделенные из бактерий ферменты в лаборатории, чтобы затем перейти уже к более масштабным клиническим испытаниям. Пока результаты обнадеживающие, и для медицины катастроф подобные препараты, позволяющие сделать кровь универсальной для переливания — были бы очень кстати.
Наиболее часто гибель людей происходит в результате потерь крови из-за серьезных кровотечений, когда необходим большой объём переливаний и материала просто не хватает. Но останавливать кровотечение и восполнять объём потерянной крови следует только за счет безопасных методов. Иммунные реакции, возникающие при переливании несовместимой крови, делают кровотечение серьезной проблемой неотложной медицины, не всегда рядом оказывается донор с подходящей группой крови.
Важно также помнить о том, что существуют не только групповые антигены эритроцитов, но и резус-фактор, а также некоторые иные характеристики крови, что и определяет итоговую реакцию на переливание. Но, с другой стороны, если будет подтверждена эффективность ферментов бактерий в отношении антигенов, определяющих группу крови, значит можно развить поиски и относительно резусных антигенов, что делает кровь для переливаний еще более универсальной. Учитывая факт того, что обновление клеток крови происходит на протяжении определенного времени, перелитый биоматериал постепенно бы заменялся собственными эритроцитами без негативных эффектов.
