보편적인 기증자 혈액을 생성하는 효소가 발견되었습니다.
최근 리뷰 : 14.06.2024
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DTU와 룬드 대학의 연구자들은 적혈구와 혼합될 때 인간 ABO 혈액형 시스템에서 A 및 B 항원을 구성하는 특정 당을 제거할 수 있는 효소를 발견했습니다. 결과는 저널 Nature Microbiology에 게재되었습니다.
"처음으로 새로운 효소 칵테일은 잘 알려진 A 및 B 항원뿐만 아니라 이전에 수혈 안전성에 문제가 있는 것으로 인식되지 않았던 고급 변이체도 제거합니다. 우리는 B형 기증자로부터 보편적인 혈액을 생산하는 데 가까워졌습니다. 더 복잡한 그룹 A를 변형시키기 위한 작업은 아직 남아 있습니다."라고 DTU 연구 책임자이자 이번 발견의 주요 과학자 중 한 명인 Maher Abou Hashem 교수는 말합니다.
그는 이번 발견이 인간 장내 미생물의 효소에 대한 DTU 연구원과 탄수화물 혈액형 및 수혈 의학 분야의 룬드 대학교 연구원들의 전문 지식을 결합한 결과라고 지적합니다.
기증자 혈액에 대한 높은 수요
인간 적혈구에는 ABO 혈액형 A, B, AB, O를 결정하는 특정 복합 당 구조(항원)가 있습니다. 이러한 항원은 안전한 수혈과 장기 이식을 위해 기증자와 수혜자 간의 적합성을 제어합니다. 기증된 혈액은 질병 지표와 주요 혈액형에 대한 테스트를 거친 후 최대 42일 동안 냉장 보관할 수 있습니다.
노인 인구의 증가와 많은 양의 혈액을 필요로 하는 의료시술을 받는 환자의 증가로 인해 헌혈의 필요성이 높아지고 있습니다. A형 또는 B형 혈액형을 범용 ABO 기증 혈액으로 성공적으로 전환하면 4가지 혈액형 보관과 관련된 물류 및 재정적 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
또한 보편적인 헌혈의 발달은 만료가 다가오는 혈액량을 줄여 헌혈 혈액의 공급을 늘릴 것입니다.
보편적인 헌혈을 위해 A와 B 항원을 제거해야 하는 이유는 A와 B 항원을 부적절한 수혜자에게 수혈할 경우 생명을 위협하는 면역 반응을 일으킬 수 있기 때문입니다.
효소를 사용하여 보편적인 기증자 혈액을 생성한다는 개념은 40여년 전에 제안되었습니다. 이후 A항원과 B항원을 제거하는 데 더 높은 효율을 보이는 효소가 발견됐지만 아직까지 혈액과 관련된 모든 면역반응을 설명하거나 제거할 수 없어 이들 효소는 아직 임상에서는 활용되지 않고 있다.
장에서 나오는 효소
DTU와 룬드 대학의 연구팀은 혈액 항원 A와 B를 모두 제거하고 이를 차단하는 당을 제거할 수 있는 효소를 찾기 위한 새로운 경로를 택했습니다. 연구팀은 장 표면을 덮고 있는 점액을 분해하여 영양을 섭취하는 장내 세균인 Akkermansia muciniphila에서 새로운 효소 혼합물을 발견했습니다.
장 점막 표면의 복합당은 혈액 세포 표면에서 발견되는 것과 화학적으로 유사하기 때문에 이러한 효소는 매우 효과적인 것으로 밝혀졌습니다.
“점막의 특징은 이 물질에 서식할 수 있는 박테리아가 ABO 혈액형 항원을 포함하여 점막의 당 구조를 분해하기 위해 특별히 선택된 효소를 가지고 있는 경우가 많다는 것입니다. 이 가설은 옳은 것으로 판명되었습니다.”라고 Hashem은 말합니다. p>
이 연구의 연구자들은 수백 개의 혈액 샘플을 처리하는 데 사용되는 24가지 효소를 테스트했습니다.
적혈구 표면에서 발견되는 ABO 혈액형 항원은 장 점막에도 존재합니다. 연구진은 A군과 B군 적혈구를 보편적인 기증 혈액으로 전환시키는 두 가지 효소 혼합물을 개발하기 위해 특수 장내 세균과 이러한 항원을 영양분으로 사용하는 능력을 사용했습니다. 그래픽: Matthias Jensen, DTU 박사후 연구원. 출처: Matthias Jensen, DTU 박사후 연구원.
"Universal blood는 기증자 혈액을 보다 효율적으로 사용하게 하며, 호환되지 않는 ABO 그룹으로 인한 수혈 오류를 방지하는 데 도움이 됩니다. 그렇지 않으면 수혈자에게 잠재적으로 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다.
Lund University의 연구 책임자인 Martin L. Olsson 교수는 "보편적인 ABO 헌혈 시스템을 구축할 수 있게 되면 혈액 손실을 최소화하면서 안전한 혈액 제품의 운송 및 사용 물류를 단순화할 것"이라고 말합니다. 피>
DTU와 룬드 대학의 연구원들은 새로운 효소와 그 처리 방법에 대한 특허를 신청했으며 향후 3년 반 동안 새로운 공동 프로젝트에서 이러한 방향으로 더 많은 진전이 있을 것으로 기대하고 있습니다. 성공할 경우 해당 개념은 상업적 생산 및 임상 사용을 고려하기 전에 통제된 임상 시험에서 테스트되어야 합니다.