Канадские ученые закамуфлировали молекулы, которые выдают принадлежность крови к той или иной группе. Такая кровь пригодится в критических ситуациях, когда у врачей нет времени искать подходящего донора.
Эритроциты (красные кровяные тельца) -- самые многочисленные клетки крови, приспособленные для транспорта кислорода и углекислого газа. Этими клетками и дышит весь организм. Красные кровяные тельца несколько «обделены» по сравнению с другими клетками: в эритроцитах нет ядра и количественно недостает митохондрий и других органелл. На поверхностной мембране эритроцитов имеются молекулы, по которым медики определяют группу крови и резус фактор. Эти характеристики (AB0/Rh) играют ключевую роль для определения совместимости крови (органов) донора и реципиента. Если кровь смешать неверно, несовместимые эритроциты слипаются, из-за чего развиваются угрожающие жизни почечная недостаточность и гемолитическая анемия. А иммунные клетки, распознав поверхностные молекулы-антигены, начинают атаковать чужаков. Помимо белков и углеводов системы AB0/Rh, в крови есть еще не один десяток непостоянных специфических молекул, которые могут быть причиной иммунного конфликта донора и реципиента. Так что даже одноименная кровь может оказаться несовместимой.
В случаях масштабных катастроф и войн врачам просто некогда искать и ждать нужную кровь или плазму. Так как кровь постоянно обновляется (срок жизни эритроцитов не превышает 120 дней, скорость появления новых красных кровяных телец – 2,3 млн клеток в секунду), то в критических ситуациях, когда любое промедление может стоить жизни, имеет смысл переливать «нейтральную» кровь. То есть такую, в которой эритроциты и плазма не содержат специфических поверхностных молекул-антигенов. На поверхности красных кровяных телец это агглютиногены (А и В), а в плазме -- агглютинины (α и β). С помощью «обезличенной» крови можно поддержать жизнь пациента в критический момент – до тех пор, пока организм не восстановит потерянную кровь.
Камуфляж вместо обрезания
Ранее ученые уже предлагали ферментативным способом «обрезать» эритроцитам молекулярные «хвосты» и удалять из плазмы агглютинины. Такое обезличивание крови оказалось небезуспешным, но слишком сложным и дорогим. Канадские исследователи под руководством доктора Саниа Мансури (Sania Mansouri) из Университета Макгилла (McGill University) в Монреале создали универсальные эритроциты, молекулярные хвосты которых были не обрезаны, а закамуфлированы несколькими слоями полимера. Относительно простая процедура поштучной упаковки клеток, не только не потребовала дорогих реагентов, но и не лишила кровяные тельца основных функций.
Для эксперимента ученые использовали эритроциты, выделенные из крови здоровых добровольцев. Для упаковки живых клеток к суспензии эритроцитов в буферном растворе добавляли биополимеры. Их молекулы самостоятельно обволакивают каждый из эритроцитов. К окончанию процедуры каждая кровяная клетка была упакована в отдельный многослойный «мешочек», в состав которого входит три органических молекулы: альгинат, хитозан-фосфорхолин и полилизин-полиэтиленгликоль. Исследователи проверили подвижность и функциональную полноценность закамуфлированных эритроцитов. Оказалось, что упакованные красные кровяные тельца не утратили способность переносить кислород и углекислый газ. А в стандартных лабораторных тестах по определению группы крови экспериментальные эритроциты оказались «безликими»: антитела на них не реагировали.
«Результаты нашего эксперимента – важный шаг в создании «универсальной» крови, которую можно использовать в критических ситуациях. Но для практического применения предложенной методики потребуются дополнительные исследования», -- пишут авторы исследования в статье, опубликованной в журнале Biomacromolecules.
