Kreiran univerzalni bubreg za sve krvne grupe

Prva uspješna transplantacija bubrega kod čovjeka, pretvorenog iz krvne grupe A u univerzalnu krvnu grupu 0, provedena je pomoću posebnih enzima razvijenih na kanadskom Sveučilištu British Columbia kako bi se spriječilo neusklađenost i odbacivanje organa.

Objavljeno u časopisu Nature Biomedical Engineering, ovo postignuće označava veliki korak prema tome da tisuće pacijenata brže dobiju transplantaciju bubrega.

U prvom eksperimentu na ljudima, enzimski pretvoreni bubreg transplantiran je primatelju s moždanom smrću uz pristanak obitelji, što je istraživačima omogućilo promatranje imunološkog odgovora bez riskiranja života.

Dva dana bubreg je funkcionirao bez znakova hiperakutnog odbacivanja, brze imunološke reakcije koja može uništiti nekompatibilan organ u roku od nekoliko minuta. Do trećeg dana, neki markeri krvne grupe ponovno su se pojavili, izazivajući blagu reakciju, ali oštećenje je bilo daleko manje ozbiljno nego kod tipične neusklađenosti, a istraživači su vidjeli znakove da tijelo počinje tolerirati organ.

„Ovo je prvi put da smo vidjeli da se ovo odvija na ljudskom modelu“, rekao je dr. Stephen Withers, profesor emeritus kemije na Sveučilištu Britanske Kolumbije, koji je suvodio razvoj enzima. „To nam daje neprocjenjiv uvid u to kako poboljšati dugoročne ishode.“

Ovaj proboj rezultat je više od desetljeća rada. Početkom 2010-ih, dr. Withers i kolega dr. Jayachandran Kizhakkedathu, profesor Sveučilišta Britanske Kolumbije na odjelu za patologiju i laboratorijsku medicinu te u Centru za istraživanje krvi, usredotočili su se na izradu univerzalne krvi darivatelja uklanjanjem šećera koji definiraju krvne grupe.

Ti isti šećeri, ili antigeni, prekrivaju krvne žile organa. Ako imunološki sustav primatelja otkrije pogrešan antigen, napada ga. Pacijenti s krvnom grupom 0, više od polovice lista čekanja za bubrege, mogu primiti samo organe krvne grupe 0, no bubrezi krvne grupe 0 često se daju drugima jer su univerzalno kompatibilni. Kao rezultat toga, pacijenti s krvnom grupom 0 obično čekaju dvije do četiri godine dulje, a mnogi umiru čekajući.

Tradicionalne metode za prevladavanje nekompatibilnosti krvnih grupa kod transplantacija zahtijevaju višednevno intenzivno liječenje kako bi se uklonila antitijela i potisnuo imunološki sustav primatelja te su potrebni organi od živih donora.

Ovaj novi pristup mijenja organ, a ne pacijenta, što znači da bi se transplantacije mogle izvoditi brže, s manje komplikacija i po prvi put bi mogle omogućiti korištenje organa s neusklađenim krvnim grupama od preminulih donora, kada svaki sat može odrediti hoće li pacijent živjeti ili umrijeti.

Ključ ovog pristupa je otkriće dvaju vrlo učinkovitih enzima koji uklanjaju šećer koji definira krvnu grupu A, učinkovito je pretvarajući u krvnu grupu 0. „Ovi enzimi su vrlo aktivni, vrlo selektivni i djeluju pri vrlo niskim koncentracijama“, rekao je dr. Kizhakkedathu. „To je cijeli koncept učinilo izvedivim.“

Sljedeći izazov bio je primjena ovoga na cijele organe, što je postignuto 2022. godine kada je tim iz Toronta pokazao da se pluća mogu preoblikovati. Nakon uspješnih testova na krvi, zatim plućima i bubrezima (sa Sveučilištem u Cambridgeu) izvan tijela, ostalo je pitanje: Može li organ pretvoren enzimima preživjeti unutar ljudskog imunološkog sustava?

Odgovor je stigao krajem 2023. tijekom inozemnog putovanja dr. Kizhakkedathua. „Naši suradnici pokazali su mi svoje podatke gdje su, koristeći naše enzime, pretvorili ljudski bubreg i presadili ga primatelju s moždanom smrću. Funkcioniralo je izvrsno.“

Antigeni krvne grupe djeluju poput oznaka s imenom na stanicama, a enzimi UBC-a djeluju kao molekularne škare, odsijecajući 'oznaku s imenom' koja označava krvnu grupu A i otkrivajući krvnu grupu O ispod. „To je kao da skidate crvenu boju s automobila i otkrivate neutralni temeljni premaz“, rekao je dr. Withers. „Nakon što se to učini, imunološki sustav više ne vidi organ kao stran.“

Sljedeća je prepreka regulatorno odobrenje za klinička ispitivanja, a partnerska tvrtka Avivo Biomedical, spin-off tvrtka UBC- a, vodit će razvoj ovih enzima za primjenu u transplantaciji i omogućiti stvaranje univerzalne krvi donora na zahtjev za transfuzijsku medicinu.

„Ovako izgleda kada se godine temeljne znanosti konačno povežu s pacijentima“, rekao je dr. Withers. „Vidjeti kako se naša otkrića približavaju utjecaju u stvarnom svijetu ono je što nas potiče da idemo naprijed.“