Co je skupina ‚zlaté krve‘, kterou vědci snaží vyrobit v laboratoři
Na celém světě má pouze jedna osoba z každých šedesáti milionů skupinu krve Rh null. Nyní se výzkumníci snaží tuto skupinu krve vyrobit v laboratoři, aby mohli zachránit životy lidí.
Transfuze krve, proces, při němž se pacientovi podává krev, změnila moderní medicínu. Pokud se někdy zraníme nebo v případě, že budeme potřebovat operaci v kritické situaci, darovaná krev od ostatních může zachránit život.
Ne každý však má přístup k transfuzi krve, zvláště lidé s vzácnou skupinou krve mají značné potíže najít odpovídající krev. Rh null je jednou z nejvzácnějších skupin krve, která byla dosud nalezena pouze u 50 lidí. V případě, že takoví lidé potřebují krev, je velmi málo pravděpodobné, že najdou shodnou krev.
Během léčby se od lidí s Rh null žádá, aby si uchovali vlastní krev zmraženou pro případ potřeby.
Skupina krve Rh null má také mnoho jiných důvodů, proč je velmi důležitá. V lékařské a výzkumné komunitě je někdy nazývána „zlatá krev“.
Důvodem je, že Rh null může pomoci učinit univerzální transfuzi krve možnou. Vědci se snaží najít způsoby, jak překonat imunitní problémy, které mohou způsobovat potíže při použití darované krve.
Jak se krev dělí do skupin? Vaše skupina krve je určena na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti specifických markerů na povrchu vašich červených krvinek.
Tento marker, známý jako antigen, je tvořen bílkovinou nebo cukrem, které vystupují na povrch buněk, a imunitní systém je dokáže rozpoznat.
„Pokud vám je podána krev, která má odlišné antigeny než vaše krev, vaše tělo začne vytvářet protilátky proti nim a zaútočí na ně,“ říká profesor Ash Toy z University of Bristol. „Pokud vám je tato krev podána znovu, může to být smrtelné.“
Mezi dvěma největšími imunitními reakcemi, které se vyskytují, jsou systémy ABO a Rh. Lidé s krevní skupinou A mají na povrchu svých krvinek antigen A, lidé s krevní skupinou B mají antigen B. Skupina AB má oba antigeny, zatímco skupina O nemá ani jeden z nich. Každá skupina může být buď Rh pozitivní nebo Rh negativní.
Vzhledem k tomu, že lidé s krevní skupinou O negativní nemají žádné antigeny A, B nebo Rh, jsou označováni jako univerzální dárci. Nicméně, toto je značně zjednodušené vysvětlení.
Do října 2024 bylo známo 47 krevních skupin a 366 různých antigenů. To znamená, že lidé s O negativní krví mohou mít imunitní reakci na jakýkoli jiný antigen, i když některé antigeny vyvolávají silnější reakce než jiné.
Existuje více než 50 Rh antigenů. Když lidé mluví o Rh negativních, obvykle zmiňují Rh(D) antigen, ale také existují další Rh proteiny v červených krvinkách.
Rh antigeny se v různých regionech světa liší, což ztěžuje nalezení správného dárce. Lidé s Rh null skupinou nemají žádné z těchto Rh antigenů, ale krev Rh null je kompatibilní se všemi Rh krevními typy.
Proto jsou krevní skupiny O a Rh null velmi cenné, protože většina lidí může obdržet tyto skupiny krve.
V případě nouze, kdy se nezná skupina krve pacienta, může být podána skupina O nebo Rh null, protože to snižuje riziko alergické reakce.
Výzkumníci se mnohem více zaměřují na výrobu krevních typů podobných „zlaté krvi“. „Rh antigeny spouštějí silné imunitní reakce, takže pokud vaše krev žádné z nich neobsahuje, nic na odpověď už není,“ říká profesor Toy. „Pokud jste typ O a Rh null, je to téměř univerzální. Ale stále existují další Rhesus krevní skupiny, které je třeba zohlednit.“
Podle nedávných výzkumů je Rh null výsledkem genetické mutace, která ovlivňuje bílkovinu hrající klíčovou roli v červených krvinkách, známou jako Rh asociovaný glykoprotein (RhAG). Tyto mutace zmenšují nebo mění tvar této bílkoviny, což narušuje další Rh antigeny.
V roce 2018 provedli profesor Toy a jeho tým v laboratoři reprodukci Rh null krve. K tomu vyvinuli v laboratoři několik buněk z nezralých červených krvinek. Poté použili techniku editace genů CRISPR-Cas9 k odstranění genů kódujících pět krevních skupinových systémů antigenů, které většinou způsobují potíže při transfuzích.
Tato skupina obsahuje antigeny ABO, Rh, a také další antigeny s názvy Kell, Duffy a GPB. „Zjistili jsme, že pokud odstraníme geny kódující tyto antigeny, vytvoříme buněčnou linii, která bude vyhovovat všem typům krevních skupin,“ říká profesor Toy.
Díky této nové krevní linii by bylo možné pomoci nejen společným krevním skupinám, ale i lidem s Rh null a Bombay fenotypem, což je další vzácná skupina krve.
I když se techniky editace genů dostávají pod kritiku a jsou přísně kontrolovány na mnoha místech, výzkum může trvat ještě nějakou dobu. Profesor Toy založil společnost Scarlet Therapeutics, která získává krev od dárců s Rh null a naděje, že tato krev se použije k vytvoření červených krvinek v laboratoři, které budou moci být použity v případě potřeby pro lidi s vzácnými krevními skupinami.
Profesor Toy doufá, že do budoucna budou schopni vytvářet banky vzácných krevních skupin bez použití editace genů, i když technologie může v budoucnu hrát důležitou roli. „Pokud dokážeme dosáhnout toho, aniž bychom museli editovat geny, bude to skvělé, ale editace je pro nás stále volba,“ říká.
V roce 2021 vědci z Milwaukeeho University Blood Research Institute použili technologii CRISPR-Cas9 k vytvoření vlastního vzácného krevního typu, včetně Rh null, vycházejícího z indukovaných pluripotentních kmenových buněk. Tyto kmenové buňky mají vlastnosti embryonálních kmenových buněk a mají schopnost měnit se na jakýkoli typ buněk v lidském těle za správných podmínek.
Další vědci používají různé typy kmenových buněk, které byly již naprogramovány na přeměnu na krvinky, ale zatím nebylo jasné, jaký typ se používá. Například vědci na Laval University v Quebecu nedávno extrahovali kmenové buňky od dárců s krevní skupinou A pozitivní. Poté použili techniku CRISPR-Cas9 k odstranění genů kódujících antigeny A a Rh, čímž vytvořili nezralé červené krvinky typu O Rh null.
Vědci z Barcelony ve Španělsku také nedávno získali kmenové buňky od dárce s Rh null a použili technologii CRISPR-Cas9 k přeměně jejich krve z typu A na typ O, což ji udělalo více univerzální. Nicméně, i přesto, že tyto úspěšné snahy probíhají, je důležité poznamenat, že výroba umělé krve v laboratoři na takové úrovni, aby mohla být použita, je stále v nedohlednu.
Jednou z obtíží je rozvoj červených krvinek z kmenových buněk. V těle se červené krvinky – neboli červené krvinky – vyvíjejí z kmenových buněk umístěných v kostní dřeni, které produkují složité signály, jež řídí jejich vývoj. To se v laboratoři ukazuje jako obtížné.
V oblasti transfuzní medicíny se specializující zdravotnická firma Grifols Diagnostics Solutions, která je ředitelem lékařských záležitostí Gregory Denome, upozorňuje, „Další potíží je, že při výrobě Rh null nebo jakýchkoli jiných krevních skupin mohou být potíže s růstem a zráním červených krvinek.“ Specifické geny pro určité krevní skupiny mohou poškodit buněčné membrány nebo snížit produkci červených krvinek v kultuře.
V současné době profesor Toy vede klinickou zkoušku „Restore“, která je první klinickou zkouškou na světě, v níž se zkoumá bezpečnost uměle vyvinutých červených krvinek od dárců s kmenovými buňkami dávaných zdravým dobrovolníkům. Zkouška nezahrnuje žádnou genetickou úpravu umělé krve, ale stále trvalo deset let, než vědci dospěli k fázi testování na lidech.
Profesor Toy uvádí: „V tuto chvíli je mnohem snazší a nákladově efektivnější získat krev z paže, takže v budoucnu budeme potřebovat dárce.“ „Ale pro lidi s vzácnými krevními skupinami, pro které je málo dalších dárců, by bylo opravdu skvělé, kdybychom mohli pro ně více krve vyrobit.“
