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人工酶或许带来一场输血大变革

2021.5.28
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

输血可以挽救生命,但病人必须首先匹配血型。科学家试图打破血型的限制已有几十年时间。目前,英属哥伦比亚大学的研究人员可能已经找到了解决方案:利用一种酶,让A型血和B型血变得类似于O型血。

 

    与头发和瞳孔颜色一样,血型是由基因决定的。血型分为4种:A、B、O和AB,而每种血型还分为阳性和阴性。由于红细胞上存在A、B和AB抗原,这些血型的血液无法混用。如果在输血时血型不匹配,那么结果可能将是灾难性的。不过,O型血没有这些抗原,因此可以被输入任何血型病人的体内。

 

    寻找一种方式,将A型血和B型血变为O型血将可以挽救成千上万人的生命。A型血和B型血的红细胞外部附着了一层糖(即抗原),而通过某种酶来制造出通用血型也并非一个全新理念。不过,此前研究人员并未找到可行的方式。以往,这样的过程需要用到大量的酶,才能消除红细胞上的抗原。

 

    英属哥伦比亚大学化学系博士后研究员、研究论文第一作者大卫·关(David Kwan)表示:“我们制造了一种突变酶,能非常有效地消除A型血和B型血中存在的抗原,而对于原始酶很难处理的A型抗原的某些子类型,这种突变酶也有着更好的效果。”

 

    这种突变酶通过名为“定向进化”的新技术来制造。研究人员会向基因中插入突变,随后选择能消除抗原的最佳突变。在对原始酶进行连续5代的进化之后,英属哥伦比亚大学的团队将A型血和B型血的抗原清除效率提升了170倍。

 

    不过,这种酶仍然无法将A型血和B型血中的抗原全部清除,因此还无法立即投入使用。只有将A型血和B型血成功转化为纯粹的O型血之后,研究人员才能开始下一步的临床试验。在目前的情况下,剩余的抗原仍会在输血过程中引起致命的免疫反应。在这项研究获得全面成功之后,需要输血的病人将获得范围更广的血液选择。

 

    英属哥伦比亚大学生物化学教授史蒂芬·威瑟斯(Stephen Withers)表示:“在我们的酶可以临床使用之前,通过定向进化的进一步优化将是必要的。考虑到目前为止的成功,我们对于未来的前景非常乐观。”

 

    延展阅读:

 

    英属哥伦比亚大学(University of British Columbia,简称UBC,又名“卑诗大学”)是一所加拿大的世界级顶尖研究型大学,它庞大而又秀丽,坐落于风光如画的温哥华市,同时它也是加拿大最难申请的大学以及淘汰率最高的大学之一。UBC于1908年由麦吉尔大学合作创校。UBC是不列颠哥伦比亚省历史最悠久的大学,与多伦多大学,麦吉尔大学并称加拿大大学“三强”,在经历了百余年的长足发展后,逐渐成为蜚声全球的综合性大学,在加拿大国内的排名中始终保持前三名之列,多次位列北美前十,世界排名保持在35名以内。历史上,有7位诺贝尔奖得主、3位加拿大总理和63枚奥运会奖牌得主来自该校。

 

    UBC被誉为西海岸的明珠,每年都吸引世界大批顶尖的莘莘学子前来就读,尤以科学研究和研究生教育见长,是世界一流的研究型大学。除了多样化的学生、全球性的远瞻眼光及杰出的研究成果外,UBC的温哥华校园还被誉为全北美最漂亮的校园。


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