让所有的血液都变得普遍

加拿大科学家正在开发一种新技术,可以将任何血型转化为与所有其他血型兼容的血型。
6月9日

采访

大卫·关,英属哥伦比亚大学

在紧急情况下,输血时可能意味着区别安全血液生死攸关,可能没有足够的时间来检测病人的血型。在这种情况下,可以安全地提供给每个人的通用献血者血型(0组阴性)是需要的。但这种血型供不应求:只有大约7%的人是这种血型。英属哥伦比亚大学的科学家们正在解决这个问题,他们正在开发一种方法,通过从血细胞外部剥离血型标记或抗原,将任何血型的血液变成相当于O型阴性的血型,大卫·关向克里斯·史密斯解释道。

大卫:你身体里的细胞,包括血细胞,都在它们的表面显示出特定的标记。这些可以是蛋白质或碳水化合物——任何可以将细胞与体内其他细胞区分开来的东西。免疫系统能够识别人体自身细胞表面的分子,但如果你引入了其他分子,那么免疫系统可能会攻击这些分子。这就是输血不同类型血液的问题。

Chris -你的策略是说,“嗯,如果我们能从我们想要输血的细胞表面去除这些标记,那么免疫系统就没有任何东西可以识别,因此,它就不会做出反应。

大卫:没错。

克里斯-那么,究竟如何才能从细胞表面去除这些标记呢?

大卫:我们想用酶,它就像分子剪刀,把抗原分子从血细胞表面剪下来。这个想法已经存在好几年了,但问题是现有的酶并不是很有效。所以,我们想要做的是设计这些酶来更好地完成这项工作。

克里斯-这些酶在体内自然存在来剥离抗原吗?

大卫-我们研究的酶来自一种病原体。它来自肺炎链球菌,它是肺炎的病原体。这些酶会切断由糖组成的血型抗原,这使得生物体能够吸收这些抗原并将其作为自己的食物来源。

克里斯:你所做的基本上就是窃取病原体的消化系统,然后用它来消化细胞中的抗原,使它们更适合输血。

大卫:没错。

克里斯-为什么酶不够好?你为什么不能就这么用呢?

这些分子可以通过许多不同的方式连接到细胞表面。它非常擅长切断这些分子,这些标记,在细胞表面呈现的最主要的联系,这项工作对肺炎链球菌来说已经足够好了。但免疫系统对这些标记物非常敏感,因此,我们需要几乎完全去除它们。

Chris -你怎样才能在大自然赋予你的链球菌酵素的基础上更进一步呢?

大卫:为了改善自然,我们向自然学习。我们实际上做了一个叫做定向进化的过程来设计这种酶。我们将这种酶的基因放入另一个系统中这样我们就可以大量生产这种酶。一旦我们有了这个基因,我们就可以让它发生突变,这就给了我们一个不同的突变种群。我们选择改进的突变体,取其中的基因,继续突变和选择的过程,得到最好的突变体。

克里斯:简而言之,你将基因拼写错误引入到编码这种酶的基因中然后你进行反复试验,这些拼写错误是否会使酶更好地剥离这些抗原,如果其中一些确实如此,你就选择表现最好的基因然后不断重复这个过程直到你得到一个真正好的基因。

大卫:没错。

克里斯:管用吗?

大卫:是的。我们已经能够将这种酶的效率提高170倍,用于切割亲本酶难以切割的特定连锁。

克里斯,我感觉这里可能有一个但是,这是否意味着它能很好地切割其中一种抗原,但还有其他的抗原你还不能很好地切割这种酶?

大卫-你说得对。我们的酶擅长切割抗原与细胞表面连接的一些连接,但不是全部,我们正在努力改进这一点。

Chris -这是否意味着你可以做某些血型的但不能做其他血型的或者你只是处在一个可以去除部分抗原但不能去除全部抗原的阶段?所以它还没有为一种血型准备好吗?

大卫:这种酶可以完全去除B型血的人的B抗原,但是对于A抗原,它还没有完全去除。问题是A抗原可以通过很多不同的方式连接到细胞表面我们只能切断其中的一些连接。

Chris -你有没有证明过,如果用你的方法把这些血液从抗原中剥离出来输血是安全的,而且不会引发反应如果我用这种方法把B组的血液放入a组的人体内?

大卫:嗯,我们还没有输血,但是典型的B型血抗原性临床测试显示,这些细胞的抗原被完全去除了。

克里斯-你实际上是怎么做的?你有没有一个锅,里面放一些这种酶,然后把它倒进细胞里,让它发挥它的魔力,然后洗掉?是这样的吗?

大卫:基本上就是这样。我们要采集捐献的血液,在其中加入几滴酶,静置几个小时,然后将酶洗掉。

克里斯-细胞能忍受吗?他们受到伤害了吗?

大卫:我们所做的所有这些测试都没有显示出任何迹象表明细胞会因此受到任何伤害。

克里斯-这让我很放心。根据目前的发展轨迹,你认为在你得到可以考虑进行临床试验的东西之前还需要多长时间?

大卫:嗯,我只能给你一个估计,但我想说大概10到15年……

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