Полимерная оболочка сделала эритроциты "универсальными"
Это может избежать проблем при переливаниях крови и трансплантации органов – сообщает nauka.tass.ru
23.03.2020
Китайские ученые разработали специальное покрытие для красных кровяных телец, которое не мешает им переносить кислород, но при этом не позволяет иммунитету распознавать белки, связанные с резус-фактором. Это поможет решить проблему отторжения тканей и органов при трансплантации. Описание исследования опубликовал научный журнал Science Advances.
“Наша работа открывает дорогу для создания “универсальной” крови, пригодной для любых форм переливания. Кроме того, она говорит о том, что аналогичные приемы “перестройки” поверхности клеток можно применять и в трансплантологии”, – пишут исследователи.
В человеческой крови есть множество биомаркеров, которые клетки иммунной системы используют в качестве опознавательных знаков системы “свой–чужой”. Если организм после переливания не распознал эти биомаркеры в полученной крови, иммунитет начинает разрушать “чужие” кровяные тельца, что приводит к множеству негативных последствий.
Помимо классических четырех групп крови есть еще одна подобная система – резус-фактор (Rh). У носителей положительного Rh есть набор генов, который заставляет их эритроциты вырабатывать определенные мембранные белки. У людей с отрицательным резус-фактором таких белков нет. Аналогично предыдущему случаю, если организм это понимает, то вырабатывает иммунный ответ, что тоже ведет к осложнениям.
"Невидимые" биотехнологии
Ученые из Чжэцзянского университета (Китай) выяснили, что подобных проблем можно избежать, если покрыть поверхность эритроцитов тонким слоем специального гидрогеля. Так ученые называют пористые полимерные материалы, которые почти полностью состоят из воды. Для них характерны большая гибкость и химическая проницаемость.
Чтобы нанести подобное покрытие на поверхность живых клеток, химики создали специальный набор коротких спиртовых молекул и аминокислот, которые могут присоединяться к поверхности эритроцитов, не искажая их формы. Кроме того, они могут формировать на их поверхности нанослой из полимерных нитей, которые удерживают воду.
Работу этой системы ученые проверили на эритроцитах человека с положительным резус-фактором. Специалисты попытались ввести их в образцы крови и сосуды мышей и кроликов с отрицательным резус-фактором. Попадание “чистых” кровяных телец вызывало сильную иммунную реакцию, тогда как “упаковка” в полимерную оболочку защитила грызунов от гибели.
При этом стелс-эритроциты, как их назвали ученые, хорошо поглощали кислород, меняли свою форму и проявляли другие признаки жизнедеятельности. В среднем они жили так же долго, как и обычные кровяные клетки, а их гибель и распад полимерных нанооболочек не вели к развитию воспалений и прочих нарушений в работе организма.
Подобным образом, как предполагают исследователи, можно обрабатывать различные культуры клеток и органы, которые трансплантируются в организм пациента взамен поврежденных тканей его собственного тела. Полимерная упаковка сделает их невидимыми для иммунитета, что предотвратит отторжение и избавит пациентов от необходимости постоянно принимать препараты, которые подавляют иммунную систему.
