Ученые идентифицируют ферменты из человеческой кишки, которые могут быть ключом к созданию универсальной крови

        

В январе бушующие штормы вызвали медицинские чрезвычайные ситуации вдоль Восточного побережья США, побудив Красного Креста срочно потребовать донорства крови. Кровоснабжение нации особенно нуждалось в крови O-типа, которую можно повсеместно вводить в чрезвычайной ситуации. Теперь ученые говорят, что они идентифицировали ферменты -; из человеческой кишки; которые могут превращать кровь типа А и В в О, в 30 раз эффективнее, чем ранее изученные ферменты.

Исследователи представит свои результаты сегодня на собрании и экспонировании Американского химического общества (ACS) в th . ACS, крупнейшее научное общество в мире, проводит здесь встречу до четверга. В нем представлено более 10 000 презентаций по широкому кругу научных тем.

Совершенно новый видеоролик по исследованию можно найти по адресу http://bit.ly/acsblood.

«Мы особенно интересовались ферментами, которые позволяют нам удалять антигены A или B из эритроцитов», – говорит Стивен Уизерс, доктор философии. «Если вы можете удалить эти антигены, которые являются просто простыми сахарами, тогда вы можете конвертировать A или B в кровь». Он говорит, что ученые придерживались идеи корректировки донорской крови на общий тип на некоторое время, но им еще предстоит найти эффективные, селективные ферменты, которые также безопасны и экономичны.

Чтобы быстрее оценить потенциальные кандидаты на ферменты, Уитерс сотрудничала с коллегой в его учреждении – Университетом Британской Колумбии (UBC), который использует метагеномику для изучения экологии. «С метагеномикой вы берете все организмы из окружающей среды и извлекаете суммарную ДНК этих организмов, которые смешиваются вместе», – объясняет Уитерс. Кастинг такой широкой сети позволяет команде Уитерса пробовать гены миллионов микроорганизмов без необходимости в отдельных культурах. Затем исследователи используют E. coli чтобы выбрать ДНК, содержащие гены, которые кодируют ферменты, которые могут расщеплять остатки сахара. Поэтому вместо использования метагеномики в качестве средства изучения микробной экологии, Уитерс использует ее для обнаружения новых биокатализаторов. «Это способ получить эту генетическую информацию из окружающей среды и в лабораторную обстановку, а затем проверить активность, в которой мы заинтересованы», – говорит он.

Команда Уизерса взяла на себя выборку ДНК от комаров и пиявок, типы организмов, которые деградируют кровь, но в конечном итоге нашли успешные ферменты-кандидаты в микробиоме кишечника человека. Гликозилированные белки, называемые муцинами, вырезают стенку кишечника, обеспечивая сахара, которые служат точками крепления кишечных бактерий, а также кормят их, поскольку они помогают в пищеварении. Некоторые из сахаров муцина сходны по структуре с антигенами на крови А- и В-типа. Исследователи обосновались на ферментах, которые бактерии использовали для выщелачивания сахаров с муцином и обнаружили новое семейство ферментов, которые в 30 раз эффективнее удаляют антигены эритроцитов, чем ранее заявленные кандидаты.

Уизерс теперь работает с коллегами из Центра исследований крови в UBC, чтобы проверить эти ферменты и проверить их в большем масштабе для потенциальных клинических испытаний. Кроме того, он планирует провести направленную эволюцию, технику протеиновой инженерии, которая имитирует естественную эволюцию, с целью создания наиболее эффективного фермента, удаляющего сахар.

«Я настроен оптимистично, что у нас есть очень интересный кандидат для корректировки донорской крови на общий тип», – говорит Уитерс. «Конечно, ему придется пройти множество клинических испытаний, чтобы убедиться, что у него нет никаких неблагоприятных последствий, но он выглядит очень многообещающим».

      

Source link