Vi khuẩn đường ruột cung cấp một phương pháp mới giúp gia tăng lượng nhóm máu O

Máu nhóm A được biến đổi thành loại máu “phổ quát” [loại máu có thể truyền cho bất kì người có nhóm máu nào] nhờ sự hỗ trợ từ enzyme của vi khuẩn.

Mỗi ngày, các bệnh viện trên khắp nước Mĩ tiêu tốn khoảng 16,500 lít máu nhân đạo (máu hiến tặng) cho các ca phẫu thuật khẩn cấp, ca mổ theo lịch và truyền máu định kì. Nhưng người nhận không thể tiếp nhận bất cứ loại nhóm máu nào: để truyền máu thành công, nhóm máu của người nhận và người cho phải tương hợp nhau. Hiện tại, các nhà khoa học nghiên cứu về vi khuẩn đường ruột của người, đã khám phá ra loại vi khuẩn có khả năng sản sinh ra hai enzyme đặc biệt – các enzyme này có thể biến đổi nhóm máu A thông thường thành loại máu có thể truyền được cho tất cả các nhóm máu khác. Nếu tiến trình này thành công, các chuyên gia huyết học cho rằng phát hiện này có thể cách mạng hóa cách thức hiến và truyền máu.

“Đây là những bước đi đầu tiên, và nếu những dữ liệu này có thể được lặp lại, đây đích thị là một bước tiến lớn,” nhận xét từ Harvey Klein, một chuyên gia về truyền máu thuộc Trung tâm Lâm sàng của Viện Y tế Quốc gia tại Bethesda, Maryland. (Harvey Klein không tham gia vào nghiên cứu này.)

Có 4 nhóm máu đặc trưng ở người – A, B, AB, và O – được phân định bằng các phân tử đường đặc biệt trên bề mặt các tế bào hồng cầu. Nếu một người thuộc nhóm máu A tiếp nhận máu nhóm B hoặc ngược lại, những phân tử (huyết) kháng nguyên này có thể tạo nên phản ứng miễn dịch tấn công vào những tế bào hồng cầu, gây chết người. Tuy vậy, các tế bào thuộc nhóm máu O không chứa các kháng nguyên này, do đó nhóm máu O có thể truyền cho tất cả những nhóm máu khác. Điều đó làm cho loại máu “phổ quát” này trở nên đặc biệt quan trọng trong phòng cấp cứu, khi các y bác sĩ không có đủ thời gian để xác định nhóm máu của bệnh nhân.

“Trên toàn nước Mĩ nói riêng nói, và cả thế giới, nhóm máu này luôn luôn bị thiếu hụt”, Mohandas Narla, một nhà sinh lí học chuyên nghiên cứu về hồng huyết cầu tại Trung tâm Huyết học New York, thành phố New York, cho biết.

Nhằm tăng nguồn cung cho loại máu phổ quát, các khoa học đã thử biến đổi loại máu phổ biến thứ hai, nhóm máu A, bằng cách loại bỏ kháng nguyên quy định nhóm máu A. Nhưng họ không mấy thành công, bởi vì các loại enzyme hiện hành tuy có khả năng loại bỏ các gốc đường ra khỏi tế bào hồng cầu nhưng chưa đủ hiệu quả.

Sau 4 năm nỗ lực cải thiện hiệu suất của các enzyme này, nhóm nghiên cứu dẫn dắt bởi Stephen Withers, một nhà nghiên cứu Sinh Hoá thuộc Đại học British Columbia (UBC) tại Vancouver, Canada, đã quyết định tìm kiếm loại enzyme tốt hơn từ khuẩn đường ruột ở người. Một số vi sinh vật bám trên thành ruột, nơi chúng “ăn” các phức hợp đường – protein được gọi là mucins. Loại đường trong mucins tương đồng với loại đường phân định nhóm máu trên hồng cầu.

Sau 4 năm nỗ lực cải thiện hiệu suất của các enzyme này, nhóm nghiên cứu dẫn dắt bởi Stephen Withers, một nhà nghiên cứu Sinh Hoá thuộc Đại học British Columbia (UBC) tại Vancouver, Canada, đã quyết định tìm kiếm loại enzyme tốt hơn từ khuẩn đường ruột ở người. Một số vi sinh vật bám trên thành ruột, nơi chúng “ăn” các phức hợp đường – protein được gọi là mucins. Loại đường trong mucins tương đồng với loại đường phân định nhóm máu trên hồng cầu.

Do đó, Peter Rahfeld, một nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ thuộc UBC, đã thu thập mẫu phân người và tách DNA từ đó, mà theo lí thuyết thì trong đó sẽ có chứa các gene mã hóa cho enzyme tiêu hóa mucins của vi khuẩn. Bằng cách cắt nhỏ các DNA này rồi chuyển chúng vào chủng vi khuẩn được dùng rộng rãi trong phòng thí nghiệm là Escherichia coli, các nhà khoa học đã theo dõi xem liệu có tế bào E. coli nào tạo ra được protein có khả năng loại bỏ gốc đường trong kháng nguyên của nhóm máu A.

Ban đầu, họ không tìm thấy điều gì hứa hẹn. Nhưng khi họ kiểm tra cùng lúc hai trong số các enzyme được tạo ra – bằng cách cho hai enzyme này vào cùng với các chất mà sẽ phát quang khi phần đường của chúng bị loại bỏ – họ thấy gốc đường bị cắt ra ngay lập tức. Điều tương tự cũng xảy ra khi thử nghiệm trên máu người. Các enzyme này bắt nguồn từ loại vi khuẩn đường ruột Flavonifractor plautii, Rahfeld, Withers và đồng sự đã đăng bài trên trên tờ Nature Microbiology. Họ phát hiện ra rằng chỉ cần một lượng rất nhỏ enzyme cũng đủ để loại bỏ các gốc đường không mong muốn trong một đơn vị máu nhóm A. “Đây là một phát hiện đầy triển vọng về mặt ứng dụng thực tiễn”, Narla chia sẻ. Tại Mĩ, nhóm máu A chiếm gần 1/3 lượng máu cung cấp, điều có nghĩa là lượng máu “phổ quát” có thể tăng lên gần gấp đôi.

Tuy vậy, Narla nhấn mạnh rằng cần phải nghiên cứu thêm để chắn chắn rằng tất cả kháng nguyên A không mong muốn đã được loại bỏ – đây là một vấn đề mà những nghiên cứu trước đó đã gặp phải. Withers cũng đề cập rằng các nhà khoa học cần đảm bảo loại enzyme này không vô tình thay đổi bất cứ yếu tố gì khác trên tế bào hồng cầu mà có thể có hại cho người nhận. Ngay lúc này, các nhà khoa học hiện chỉ tập trung vào việc chuyển đổi nhóm máu A, vì nó phổ biến hơn nhóm máu B. Withers cho biết: việc biến nhóm máu A thành nhóm máu O trở nên khả thi “sẽ làm tăng nguồn cung và làm giảm thiểu sự thiếu hụt máu”.

Nguyễn Quang Trực (chuyển ngữ)

Huyền Nguyễn (hiệu đính)

Nguồn

Elizabeth Pennisi. Type A blood converted to universal donor blood with help from bacterial enzymes. Science. June, 2019.