一種酶將給輸血帶來(lái)變革
摘要:與頭發(fā)和瞳孔顏色一樣,血型是由基因決定的。血型分為4種:A、B、O和AB,而每種血型還分為陽(yáng)性和陰性。由于紅細(xì)胞上存在A、B和AB抗原,這些血型的血液無(wú)法混用。
輸血可以挽救生命,但病人必須首先匹配血型??茖W(xué)家試圖打破血型的限制已有幾十年時(shí)間。目前,英屬哥倫比亞大學(xué)的研究人員可能已經(jīng)找到了解決方案:利用一種酶,讓A型血和B型血變得類似于O型血。
與頭發(fā)和瞳孔顏色一樣,血型是由基因決定的。血型分為4種:A、B、O和AB,而每種血型還分為陽(yáng)性和陰性。由于紅細(xì)胞上存在A、B和AB抗原,這些血型的血液無(wú)法混用。如果在輸血時(shí)血型不匹配,那么結(jié)果可能將是災(zāi)難性的。不過(guò),O型血沒(méi)有這些抗原,因此可以被輸入任何血型病人的體內(nèi)。
尋找一種方式,將A型血和B型血變?yōu)镺型血將可以挽救成千上萬(wàn)人的生命。A型血和B型血的紅細(xì)胞外部附著了一層糖(即抗原),而通過(guò)某種酶來(lái)制造出通用血型也并非一個(gè)全新理念。不過(guò),此前研究人員并未找到可行的方式。以往,這樣的過(guò)程需要用到大量的酶,才能消除紅細(xì)胞上的抗原。
英屬哥倫比亞大學(xué)化學(xué)系博士后研究員、研究論文第一作者大衛(wèi)·關(guān)(DavidKwan)表示:“我們制造了一種突變酶,能非常有效地消除A型血和B型血中存在的抗原,而對(duì)于原始酶很難處理的A型抗原的某些子類型,這種突變酶也有著更好的效果。”
這種突變酶通過(guò)名為“定向進(jìn)化”的新技術(shù)來(lái)制造。研究人員會(huì)向基因中插入突變,隨后選擇能消除抗原的最佳突變。在對(duì)原始酶進(jìn)行連續(xù)5代的進(jìn)化之后,英屬哥倫比亞大學(xué)的團(tuán)隊(duì)將A型血和B型血的抗原清除效率提升了170倍。
不過(guò),這種酶仍然無(wú)法將A型血和B型血中的抗原全部清除,因此還無(wú)法立即投入使用。只有將A型血和B型血成功轉(zhuǎn)化為純粹的O型血之后,研究人員才能開(kāi)始下一步的臨床試驗(yàn)。在目前的情況下,剩余的抗原仍會(huì)在輸血過(guò)程中引起致命的免疫反應(yīng)。在這項(xiàng)研究獲得全面成功之后,需要輸血的病人將獲得范圍更廣的血液選擇。
英屬哥倫比亞大學(xué)生物化學(xué)教授史蒂芬·威瑟斯(StephenWithers)表示:“在我們的酶可以臨床使用之前,通過(guò)定向進(jìn)化的進(jìn)一步優(yōu)化將是必要的??紤]到目前為止的成功,我們對(duì)于未來(lái)的前景非常樂(lè)觀。”
如果你對(duì)血型很感興趣,并希望進(jìn)一步了解不同血型之間的排斥性,那么可以看看諾貝爾獎(jiǎng)組織提供的一款血型游戲。你可以很直觀地看到,在接受不適當(dāng)?shù)妮斞?,病人身上?huì)發(fā)生什么。