ساخت خون مصنوعی در آزمایشگاه!

محققان با ساخت خون مصنوعی در آزمایشگاه، به‌دنبال روشی برای انتقال تمام گروه‌های خونی به یکدیگر هستند که دنیای پزشکی را دگرگون می‌کند.

کد خبر: ۴۱۷۴۸

تاریخ انتشار: ۲۴ ارديبهشت ۱۴۰۳ - ۱۴:۰۷

مخاطب۲۴- دانشمندان با کمک باکتری‌های روده، گامی بزرگ به سوی دستیابی به «خون کامل سازگار» برداشته‌اند. خونی که در آن هر فرد با هر گروه خونی می‌تواند به فردی با گروه خونی دیگر خون اهدا کند.

در حال حاضر، افراد با گروه خونی O به‌عنوان اهداکنندگان جهانی شناخته می‌شوند. با این حال، به دلیل نادر بودن این گروه خونی، همواره با کمبود آن در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی مواجه هستیم. یافتن روشی برای سازگار کردن خون افراد با هر گروه خونی می‌تواند جان بسیاری از انسان‌ها را نجات دهد و کمبود خون را به‌طور قابل توجهی کاهش دهد. هنوز تا رسیدن این روش به مرحله کاربردی در مراکز درمانی، راه درازی در پیش است و به تحقیقات و مطالعات بیشتری نیاز است.
انتقال تمام گروه‌های خونی به یکدیگر با خون مصنوعی

در مطالعه جدیدی که در تاریخ ۲۹ آوریل در مجله “Nature Microbiology” منتشر شد، محققان رشته‌های طولانی از مولکول‌های قند را شناسایی کرده‌اند که باعث عدم تطابق خون افراد با گروه‌های خونی مختلف می‌شود. برای مثال، اهدای خون از گروه خونی A به فردی با گروه خونی دیگر به دلیل وجود این مولکول‌های قند، می‌تواند منجر به واکنش‌های خطرناک و حتی مرگ شود.
محققان در این مطالعه، از مخلوطی از آنزیم‌های موجود در باکتری‌های روده برای جدا کردن این زنجیره‌های طولانی قند از گلبول‌های قرمز (RBC) استفاده کردند. به این ترتیب، گلبول‌های قرمز با هر گروه خونی، به گلبول‌های قرمز سازگار تبدیل می‌شوند که می‌توانند بدون خطر به افراد با هر گروه خونی دیگری اهدا شوند.

دکتر مارتین اولسون، استاد هماتولوژی و طب انتقال خون در دانشگاه لوند سوئد، در این باره می‌گوید، به جای اینکه خودمان آنزیم‌های مصنوعی بسازیم، از باکتری‌های روده که به‌طور طبیعی مخاط روده را تجزیه می‌کنند، کمک گرفته‌ایم. این آنزیم‌ها می‌توانند زنجیره‌های قند ناسازگار را از گلبول‌های قرمز جدا کنند و آن‌ها را به گلبول‌های قرمز سازگار تبدیل کنند. این روش، روشی نوآورانه و امیدوارکننده برای حل مشکل کمبود خون در سراسر جهان است.

با تکمیل تحقیقات و انجام آزمایشات بالینی، می‌توان امیدوار بود که در آینده‌ای نه چندان دور، شاهد استفاده از این روش در مراکز درمانی و نجات جان انسان‌های بیشتری باشیم.
تزریق خون نامناسب، کابوسی مرگبار

کم‌خونی و نیاز به تزریق خون، وضعیتی است که می‌تواند به کابوسی مرگبار تبدیل شود. چرا که در صورت تزریق نوع اشتباه خون، سیستم ایمنی بدن به دلیل شناسایی مولکول‌های قند (آنتی‌ژن) خارجی روی گلبول‌های قرمز (RBC) به آن‌ها حمله کرده و واکنش‌های خطرناکی را به دنبال خواهد داشت.
آنتی‌ژن‌های A موجود در خون گروه A با آنتی‌ژن‌های B در خون گروه B سازگار نیستند. به همین دلیل، تزریق خون گروه A به فردی با گروه خونی B یا بالعکس می‌تواند منجر به عواقب وخیم و حتی مرگ شود.

اما در این میان، خون گروه O که به‌عنوان «خون کامل سازگار» شناخته می‌شود، ناجی جان انسان‌ها در شرایط اضطراری است. این نوع خون به دلیل فقدان آنتی‌ژن‌های A و B، می‌تواند به افراد با هر گروه خونی دیگری تزریق شود.

سال‌هاست که دانشمندان در تلاشند تا با استفاده از آنزیم‌ها، آنتی‌ژن‌های موجود در خون گروه A و B را از بین ببرند و آن‌ها را به خون سازگار با گروه O تبدیل کنند. این تلاش‌ها از دهه ۱۹۸۰ با استفاده از آنزیم‌های موجود در دانه‌های قهوه برشته‌نشده برای تبدیل خون گروه B به گروه O آغاز شد. بعد‌ها دانشمندان موفق به کشف آنزیم‌های سریع‌تر و مؤثرتر برای حذف آنتی‌ژن‌ها از هر دو نوع خون A و B شدند.

با حذف این آنتی‌ژن‌های شناخته‌شده از گلبول‌های قرمز، به نظر می‌رسید خون‌های گروه A و B از نظر مولکولی شبیه به خون گروه O شده‌اند و می‌توان آن‌ها را بدون خطر به افراد با هر گروه خونی دیگری تزریق کرد. اما در کمال تعجب، هنگام مخلوط کردن این خون‌های اصلاح‌شده با پلاسمای خون گروه O (بخش مایع خون)، واکنش ناسازگاری مشاهده شد. پلاسمای خون گروه O با این خون‌های اصلاح‌شده واکنش نشان می‌داد و این موضوع دانشمندان را با چالشی جدید روبرو کرد.
دکتر اولسون، یکی از محققان این پروژه، در این باره می‌گوید: «هیچ آنتی‌ژن A یا B باقی نمانده بود، پس چطور می‌توانند با هم ناسازگار باشند؟ طبق تمام اطلاعات علمی موجود، این دو باید با هم سازگار می‌بودند».

پاسخ این معما در نگاه دقیق‌تر نهفته بود. محققان با بررسی‌های بیشتر متوجه زنجیره‌های طولانی از مولکول‌های قند به نام امتداد روی گلبول‌های قرمز گروه A و B شدند که حتی با حذف آنتی‌ژن‌های شناخته‌شده همچنان وجود داشتند و به‌نظر می‌رسید همین زنجیره‌های قندی عامل ناسازگاری باشند.
باکتری‌های روده، راه‌حلی شگفت‌انگیز

در مطالعه جدید، دکتر اولسون و همکارانش نشان دادند که حذف هر دو نوع آنتی‌ژن و همچنین این زنجیره‌های قندی از خون گروه A و B، سازگاری این خون‌ها را با خون گروه O به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. آن‌ها برای حذف این زنجیره‌های قندی از مخلوطی از آنزیم‌های باکتریایی موجود در گونه‌ای به نام «Akkermansia muciniphila» استفاده کردند. این باکتری در روده انسان وجود دارد و وظیفه تجزیه همین زنجیره‌های قندی بلند موجود در مخاط روده را برعهده دارد.

این کشف جدید، امیدی تازه برای نجات جان انسان‌های بیشتری در سراسر جهان به ارمغان می‌آورد. با تکمیل تحقیقات و انجام آزمایشات بالینی، می‌توان امیدوار بود که در آینده‌ای نه چندان دور، شاهد استفاده از این روش در مراکز درمانی و نجات جان انسان‌های بیشتری باشیم. محققان در مطالعه‌ای جدید، به گامی دیگر در جهت دستیابی به خون مصنوعی در محیط آزمایشگاه نزدیک‌تر شده‌اند. خونی که در آن هر فرد با هر گروه خونی می‌تواند به فردی با گروه خونی دیگر خون اهدا کند.
در این مطالعه، دانشمندان با حذف آنتی‌ژن‌های اولیه از خون گروه B و آزمایش آن در آزمایشگاه با پلاسمای خون گروه O، دریافتند که حدود ۸۰ درصد از پلاسمای خون افراد با گروه خونی B با پلاسمای خون گروه O سازگار می‌شود. این میزان سازگاری پس از حذف زنجیره‌های قندی (امتداد) نیز افزایش یافت و به حدود ۹۱ تا ۹۶ درصد رسید. این نتایج نشان می‌دهد که احتمالاً این زنجیره‌های قندی نقش مهمی در عدم سازگاری اولیه خون گروه B با گروه O داشته‌اند.

با این حال، نتایج به دست آمده برای خون گروه A چندان قطعی نیست. در ابتدا، تنها ۲۰ درصد از اهداکنندگان خون گروه A با حذف نشدن زنجیره‌های قندی، با خون گروه O سازگار بودند. این میزان پس از حذف زنجیره‌های قندی به حدود ۵۰ درصد افزایش یافت. به گفته دکتر استیون اسپیتالنیک، مدیر آزمایشگاه زیست‌شناسی انتقال خون در دانشگاه کلمبیا، به نظر می‌رسد خون گروه A از نظر پیچیدگی بیوشیمیایی نسبت به خون گروه B وضعیت متفاوت‌تری دارد. بنابراین، محققان نیازمند بازنگری در ترکیب آنزیم‌ها برای دستیابی به عملکرد بهتر در حذف کامل عوامل ناسازگار از خون گروه A هستند.

دکتر اسپیتالنیک که در این پژوهش نقشی نداشته است، می‌گوید: «این مطالعه، گامی مهم در جهت دستیابی به خون سازگار است و ما را به هدف نهایی خود نزدیک‌تر می‌کند. با این حال، برای استفاده ایمن این روش در انتقال خون واقعی به کار‌های بیشتری نیاز است. باید ایمنی این روش و بقای طبیعی گلبول‌های قرمز در جریان خون پس از اصلاح، مورد بررسی و تایید قرار گیرد».

نقش کلیدی باکتری‌های روده

در این مطالعه، از آنزیم‌های موجود در باکتری‌های روده به نام «اکرمانسیا موسینیفیلا» (Akkermansia muciniphila) برای حذف زنجیره‌های قندی از خون گروه A و B استفاده شد. این باکتری به طور طبیعی در روده‌ی انسان وجود دارد و وظیفه تجزیه همین زنجیره‌های قندی بلند موجود در مخاط روده را برعهده دارد.

استفاده از باکتری‌های روده برای حل معضل کمبود خون، ایده نوآورانه‌ای است که می‌تواند جان انسان‌های زیادی را در سراسر جهان نجات دهد.