Zašto je Rh nulta krv najtraženija i kako naučnici pokušavaju da je kloniraju u laboratoriji

Transfuzija krvi je iz korena promenila modernu medicinu. Ako ikada budemo imali nesreću da se povredimo ili nam bude potrebna ozbiljna operacija, krv koju su drugi dali može nam spasiti život. Ali ne mogu svi imati koristi od ove izvanredne procedure. Ljudi sa retkim krvnim grupama se bore da pronađu doniranu krv koja će odgovarati njihovoj, prenosi RTS.

Jedna od najređih – krvna grupa sa nultim rezus faktorom – nalazi se kod samo 50 poznatih ljudi na svetu. Ukoliko ikada dožive nesreću koja zahteva transfuziju, šanse da je dobiju su male. Oni sa nultim rezus faktorom se umesto toga podstiču da zamrznu svoju krv radi dugoročnog skladištenja.

Ali, uprkos svojoj retkosti, ova krvna grupa je takođe veoma cenjena iz drugih razloga. U medicinskoj i istraživačkoj zajednici se ponekad naziva „zlatna krv“ zbog načina na koji se može koristiti. Takođe mogla bi da pomogne u stvaranju univerzalnih rezervi za transfuzija krvi, jer naučnici traže načine za prevazilaženje problema sa imunitetom koji trenutno ograničava način upotrebe donirane krvi.

Krvne grupe i antigeni

Vrsta krvi koja cirkuliše našim telom klasifikuje se na osnovu prisustva ili odsustva specifičnih markera na površini crvenih krvnih zrnaca. Ovi markeri, poznati kao antigeni, sastoje se od proteina ili šećera koji štrče sa površine ćelija i koji imunološki sistem tela može da detektuje.

„Ako primite krv donora koja sadrži različite antigene od vaše sopstvene krvi, imuni sistem stvara antitela i napada nepoznate antigene, što može da vam ugrozi život“, objašnjava Eš Toje, profesor mikrobiologije na Univerzitetu u Bristolu.

Dva sistema krvnih grupa koja izazivaju najveći odgovor imunskog sistema su ABO i Rezus (Rh). Osoba sa A krvnom grupom ima A antigen na površini svojih crvenih krvnih zrnaca, dok neko sa B krvnom grupom ima B antigen. AB krvna grupa ima i A i B antigen, dok O grupa nema jedan. Svaka grupa može biti ili Rh pozitivna ili Rh negativna.

Ljudi sa O negativnom krvlju se često opisuju kao univerzalni davaoci, jer njihova krv ne sadrži ni A, ni B, ni Rh antigene. Međutim, ovo je preterano pojednostavljivanje.

Prvo, zaključno sa oktobrom 2024. godine, trenutno se zna za 47 poznatih krvnih grupa i 366 različitih antigena. To znači da osoba koja primi O negativnu donaciju i dalje može imati imunološku reakciju na bilo koji od ostalih prisutnih antigena – iako neki antigeni izazivaju veći imuni odgovor od drugih.

Ako ste Rh negativni, ne znači da nemate nijedan antigen

Drugo, postoji preko 50 Rh antigena. Kada ljudi govore o tome da su Rh negativni, misle na Rh(D) antigen, ali njihova crvena krvna zrnca i dalje sadrže druge Rh proteine. Takođe postoji ogromna raznolikost Rh antigena širom sveta, što otežava pronalaženje pravih podudaranja davaoca, posebno za ljude iz etničkih manjina u datoj zemlji.

Ljudi sa krvlju bez Rh faktora, međutim, nemaju svih 50 Rh antigena. Iako ovi ljudi ne mogu da prime nijednu drugu krvnu grupu, krv bez Rh faktora je kompatibilna sa svim mnogim Rh krvnim grupama. Zbog toga je krv 0 grupe izuzetno vredna, jer je većina ljudi može primiti, uključujući osobe sa svim varijantama ABO sistema.

U hitnim slučajevima kada krvna grupa pacijenta nije poznata, krv 0 grupe bez Rh faktora može se dati sa malim rizikom od alergijske reakcije. Iz tog razloga, naučnici širom sveta traže načine da repliciraju ovu „zlatnu krv“.

„Rh (antigeni) pokreću najjači imuni odgovor i zato, ako ih uopšte nemate, onda u suštini nema ničega na šta bi se reagovalo u smislu Rh faktora“, napominje prof. Toje. „Ako ste krvna grupa 0 i Rh nula, onda je to prilično univerzalno. Ali postoje i druge krvne grupe koje i dalje morate uzeti u obzir.“

Poreklo Rh nulte krvi

Nedavna istraživanja su otkrila da je Rh nulta krv uzrokovana genetskim mutacijama koje utiču na protein koji igra ključnu ulogu u crvenim krvnim zrncima, poznat kao Rh povezani glikoprotein, ili RHAG. Čini se da ove mutacije skraćuju ili menjaju oblik ovog proteina, uzrokujući da on poremeti ekspresiju drugih Rh antigena.

U studiji iz 2018. godine, prof. Toje i kolege sa Univerziteta u Bristolu su u laboratoriji uspeli da naprave Rh nultu krv. Da bi to postigli, uzeli su ćelijsku liniju – populaciju ćelija uzgajanih u laboratoriji – nezrelih crvenih krvnih zrnaca. Tim je zatim koristio tehniku genskog uređivanja Crispr-Cas9 da bi izbrisao gene koji kodiraju antigene pet sistema krvnih grupa koji su zajedno odgovorni za većinu transfuzijskih nekompatibilnosti. Ovo je uključivalo ABO i Rh antigene, kao i druge antigene zvane Kel, Dafi i GPB.

„Izračunali smo da ako izbacimo pet, onda bi to stvorilo ultra-kompatibilnu ćeliju, jer je iz nje uklonjeno pet najproblematičnijih krvnih grupa“, napominje prof. Toje.

Dobijene krvne ćelije bi bile kompatibilne sa svim glavnim uobičajenim krvnim grupama, ali i sa onima sa retkim tipovima poput Rh nultog i bombajskog fenotipa, koji nosi jedana među četiri miliona ljudi. Ljudi sa ovom krvnom grupom ne mogu dobiti krv O, A, B ili AB.

Međutim, korišćenje tehnika genetskog uređivanja ostaje kontroverzno i strogo regulisano u mnogim delovima sveta, što znači da bi moglo da prođe neko vreme pre nego što ova visoko-kompatibilna vrsta krvi postane klinički dostupna. Morala bi da prođe kroz mnoge krugove kliničkih ispitivanja i testiranja pre nego što bude odobrena.

Banke retke krvi

U međuvremenu, profesor Toje je suosnivač kompanije "Scarlet Therapeutics", koja prikuplja donacije krvi od ljudi sa retkim krvnim grupama, uključujući Rh nulti. Tim se nada da će tu krv koristiti za stvaranje ćelijskih linija koje se mogu uzgajati u laboratoriji za proizvodnju crvenih krvnih zrnaca na neodređeno vreme. Ova laboratorijski uzgajana krv bi se zatim mogla zamrznuti čuvati za hitne slučajeve ako bi onima sa retkim krvnim grupama bila potrebna.

Profesor se nada da će uspeti da napravi banke retke krvi u laboratoriji bez upotrebe genetskog uređivanja, iako bi ova tehnika mogla da igra važnu ulogu u budućnosti.

„Ako to možemo da uradimo bez genetskog uređivanja, onda odlično, ali i to može biti jedna od mogućnosti. Deo onoga što radimo jeste da pažljivo biramo donatore kako bismo pokušali da sve njihove antigene učinimo što kompatibilnijim za većinu ljudi. Onda ćemo verovatno morati da izmenimo gene kako bismo ih učinili kompatibilnim za sve“, ističe Toj.

Trka da se stvori „univerzalna veštačka krv“

Drugi istraživači se takođe trkaju da naprave krv bez Rh faktora u laboratoriji.

Godine 2021, imunolog Gregori Denom i kolege iz Instituta za istraživanje krvi Versiti u Milvokiju, SAD, koristili su tehnologiju genskog uređivanja Crispr-Cas9 da bi stvorili prilagođene retke krvne grupe, uključujući Rh nultu, iz ljudskih indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija (hiPSC). Ove matične ćelije imaju svojstva slična embrionalnim matičnim ćelijama i imaju potencijal da postanu bilo koja ćelija u ljudskom telu, pod odgovarajućim uslovima.

Drugi naučnici koriste drugu vrstu matičnih ćelija koje su već preprogramirane da postanu krvne ćelije, ali još nisu utvrdili koje vrste. Na primer, naučnici sa Univerziteta Laval u Kvebeku, Kanada, nedavno su izvukli matične ćelije krvi od donora sa A pozitivnom krvlju. Zatim su koristili Crispr-Cas9 tehnologiju da izbrišu gene koji kodiraju za A i Rh antigene, proizvodeći O Rh nulte nezrele crvene krvne ćelije.

Istraživači u Barseloni, Španija, takođe su nedavno uzeli matične ćelije od donora krvi bez Rh faktora i koristili Crispr-Cas9 da bi pretvorili njihovu krv iz grupe A u grupu O, čineći je univerzalnijom.

Ipak, uprkos ovim impresivnim naporima, važno je reći da je stvaranje veštačke krvi uzgajane u laboratoriji u obimu u kojem bi je ljudi mogli da koriste još uvek daleko. Jedna od poteškoća je naterati matične ćelije da prerastu u zrele crvene krvne ćelije. U telu, crvene krvne ćelije se proizvode iz matičnih ćelija u koštanoj srži, koja proizvodi složene signale koji vode njihov razvoj. Ovo je teško ponoviti u laboratoriji.

„Postoji dodatni problem što se prilikom stvaranja Rh nulta negativne ili bilo koje druge negativne krvne grupe, rast i sazrevanje crvenih krvnih zrnaca mogu poremetiti“, naglašava Denom, koji sada radi kao direktor medicinskih poslova u "Grifols Diagnostic Solutions", zdravstvenoj kompaniji koja je specijalizovana za transfuzijsku medicinu. „Proizvodnja specifičnih gena krvnih grupa može dovesti do raspada ćelijske membrane ili gubitka efikasne proizvodnje crvenih krvnih zrnaca u ćelijskoj kulturi.“

Dobrovoljni davaoci krvi i dalje nezamenljivi

Za sada, Toje je koautor RESTORE ispitivanja, prvog kliničkog ispitivanja na svetu koje testira bezbednost davanja zdravim dobrovoljcima crvenih krvnih zrnaca veštački uzgajanih u laboratoriji iz matičnih ćelija donorske krvi.

Veštačka krv u ispitivanju nije ni na koji način genetski modifikovana, ali je ipak bilo potrebno 10 godina istraživanja da bi se došlo do faze u kojoj su naučnici bili spremni da je testiraju na ljudima.

„Trenutno je uzimanje krvi iz nečije ruke mnogo efikasnije i isplativije, pa će nam biti potrebni davaoci krvi u doglednoj budućnosti“, kaže Toje.

„Ali za ljude sa retkim krvnim grupama gde ima vrlo malo drugih donora, ako bismo mogli da im uzgajamo više krvi, to bi bilo zaista uzbudljivo“, zaključuje profesor.