A gennaio, violente tempeste hanno causato emergenze mediche lungo la costa orientale degli Stati Uniti, spingendo la Croce Rossa a lanciare un appello urgente per le donazioni di sangue. L'approvvigionamento di sangue della nazione aveva particolarmente bisogno di sangue di tipo O che può essere somministrato universalmente in caso di emergenza. Ora, gli scienziati affermano di aver identificato enzimi, dall'intestino umano, che possono trasformare il sangue di tipo A e B in O, fino a 30 volte più efficiente degli enzimi precedentemente studiati.

I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati al 256° National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS).

"Siamo stati particolarmente interessati agli enzimi che ci consentono di rimuovere gli antigeni A o B dai globuli rossi, "Stefano Withers, dottorato di ricerca, dice. "Se riesci a rimuovere quegli antigeni, che sono solo zuccheri semplici, allora puoi convertire il sangue A o B in sangue O." Dice che gli scienziati hanno perseguito l'idea di adattare il sangue donato a un tipo comune per un po', ma devono ancora trovare efficiente, enzimi selettivi che sono anche sicuri ed economici.

Per valutare più rapidamente potenziali candidati enzimatici, Withers ha collaborato con un collega della sua istituzione, l'Università della Columbia Britannica (UBC), che usa la metagenomica per studiare l'ecologia. "Con la metagenomica, prendi tutti gli organismi da un ambiente ed estrai la somma totale del DNA di quegli organismi tutti mescolati insieme, " Spiega Withers. Lanciare una rete così ampia consente al team di Withers di campionare i geni di milioni di microrganismi senza la necessità di colture individuali. I ricercatori quindi usano E. coli per selezionare geni contenenti DNA che codificano per enzimi in grado di scindere i residui di zucchero. Quindi, invece di usare la metagenomica come mezzo per conoscere l'ecologia microbica, Withers lo usa per scoprire nuovi biocatalizzatori. "Questo è un modo per ottenere quell'informazione genetica dall'ambiente e nell'ambiente di laboratorio e quindi effettuare uno screening per l'attività a cui siamo interessati, " lui dice.

Il team di Withers ha preso in considerazione il campionamento del DNA di zanzare e sanguisughe, i tipi di organismi che degradano il sangue, ma alla fine hanno trovato enzimi candidati di successo nel microbioma intestinale umano. Le proteine ​​glicosilate chiamate mucine rivestono la parete intestinale, fornendo zuccheri che fungono da punti di attacco per i batteri intestinali e allo stesso tempo li nutrono poiché aiutano la digestione. Alcuni degli zuccheri della mucina sono simili nella struttura agli antigeni del sangue di tipo A e B. I ricercatori si sono concentrati sugli enzimi che i batteri usano per strappare gli zuccheri dalla mucina e hanno scoperto una nuova famiglia di enzimi che sono 30 volte più efficaci nella rimozione degli antigeni dei globuli rossi rispetto ai candidati precedentemente riportati.

Withers sta ora lavorando con i colleghi del Center for Blood Research dell'UBC per convalidare questi enzimi e testarli su scala più ampia per potenziali test clinici. Inoltre, intende compiere un'evoluzione diretta, una tecnica di ingegneria proteica che simula l'evoluzione naturale, con l'obiettivo di creare l'enzima di rimozione dello zucchero più efficiente.

"Sono ottimista sul fatto che abbiamo un candidato molto interessante per adattare il sangue donato a un tipo comune, "Dice Withers. "Certo, dovrà passare attraverso molti percorsi clinici per assicurarsi che non abbia conseguenze negative, ma sembra molto promettente".