Science子刊:制造“万能血型”器官
阿杰梅拉移植中心外科主任、该研究的资深作者Marcelo Cypel博士解释说:“在目前的匹配系统下,根据血型需要移植的患者等待时间可能会长得多。拥有通用器官意味着我们可以消除血液匹配障碍,通过医疗紧急情况优先考虑患者,挽救更多生命,浪费更少的器官。”
血型是由红细胞表面是否存在抗原决定的——A型血有A抗原,B型血有B抗原,AB型血既有抗原,O型血没有。抗原如果是我们身体的外来物质,就会引发免疫反应。这就是为什么在输血时,我们只能接受和我们血型相同的献血者的血液,或者通用型O型血。
同样,抗原A和B存在于人体血管表面,包括实体器官的血管。例如,如果一个O型血的人(意味着他们的血液中有抗A和抗B抗体)接受了A型血供者的器官,这个器官很可能会被排斥。因此,供体器官会根据血型和其他标准与候补名单中的潜在受者进行匹配。
Cypel博士实验室的科学助理、本研究的第一作者王爱洲博士解释说,O型血患者接受肺移植的平均等待时间是A型血患者的两倍。
这就转化成了死亡率。需要肺移植的O型血患者在等待匹配器官到来的过程中,死亡的风险要高出20%,”Aizhou Wang博士说。
她补充说,这种差异在其他器官上也存在,O型或B型需要肾移植的患者将在等待名单上平均等待4到5年,而A型或AB型需要等待2到3年。
“如果你把所有器官都转换成通用O型,你就可以完全消除这种障碍。”
这项概念验证研究是在Cypel博士的研究实验室完成的,该实验室是Latner胸外科研究实验室的一部分。该实验使用了多伦多首创的体外肺灌注(EVLp)系统作为治疗平台。EVLp系统向器官输送营养液体,使它们能够被加热到与体温相同的温度,从而在移植前得到修复和改善。
将不适合A型供体移植的人供肺置于EVLp回路中。其中一个肺用一组酶处理,以清除该器官表面的抗原,而来自同一捐赠者的另一个肺仍未接受治疗。
然后,该团队通过向通路中加入O型血(含有高浓度的抗A抗体)来测试每只肺,以模拟ABO血型不合的移植。结果表明,接受治疗的肺部有良好的耐受性,而未接受治疗的肺部出现排斥反应。
肠道酶是创造通用器官的关键
Wang博士说:“通过跨学科和全国范围内的思想交流,我们共同努力解决器官移植中的一个重要问题。”
UBC生物化学家Stephen Withers博士和他的团队在2018年发现了一组酶,这是创造通用血型器官第一步的关键。在这项研究中,这些酶通过EVLp被输送到肺部。
“酶是大自然母亲的催化剂,它们进行特定的反应。我们在人类肠道中发现的这组酶可以从红血球上的A和B抗原中切割糖,将它们转化为通用的O型细胞。
“在这个实验中,这打开了创造通用血型器官的大门,”Withers博士解释说。
“这是与UHN的伟大合作,我很惊讶地了解到体外灌注系统及其对移植的影响。看到我们的发现被转化为临床研究,这是令人兴奋的,”Withers博士补充道。
作为下一步,研究团队正在起草一份在未来12到18个月内进行临床试验的提案。