Ένα διαχρονικό αίνιγμα της αιματολογίας φαίνεται πως βρήκε επιτέλους απάντηση, ανοίγοντας τον δρόμο για ασφαλέστερες μεταγγίσεις αίματος και βαθύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το σώμα μας αντιμετωπίζει τις ασθένειες.

Ερευνητές από το Lund University ανακάλυψαν γιατί άτομα με την ίδια ομάδα αίματος μπορεί να φέρουν πολύ διαφορετικές ποσότητες βασικών μορίων στα ερυθρά αιμοσφαίριά τους. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε το 2023 στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, δίνει απάντηση σε ένα ερώτημα που απασχολούσε τους επιστήμονες για δεκαετίες, αποκαλύπτοντας «κρυφούς» γενετικούς μηχανισμούς που δεν ανιχνεύονταν με τις μέχρι σήμερα εξετάσεις.

Unsplash

Πέρα από τις βασικές ομάδες αίματος

Οι ομάδες αίματος δεν καθορίζονται μόνο από το αν κάποιος ανήκει στις κατηγορίες Α, Β, ΑΒ ή Ο. Εξαρτώνται επίσης από τον αριθμό συγκεκριμένων μορίων, γνωστών ως αντιγόνα, που βρίσκονται στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων.

Τα αντιγόνα αυτά βοηθούν το ανοσοποιητικό σύστημα να διακρίνει τι ανήκει στον οργανισμό και τι είναι «ξένο», γεγονός που καθιστά την ακριβή συμβατότητα κρίσιμη στις μεταγγίσεις αίματος.

Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες γνώριζαν ποια γονίδια είναι υπεύθυνα για την παραγωγή αυτών των αντιγόνων, όχι όμως και τον λόγο για τον οποίο τα επίπεδά τους διαφέρουν τόσο πολύ μεταξύ ατόμων με την ίδια ομάδα αίματος.

«Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, γιατί αν υπάρχουν μόνο μερικές εκατοντάδες μόρια ομάδας αίματος ανά κύτταρο, αντί για χιλιάδες ή ακόμη και εκατομμύρια, υπάρχει κίνδυνος να μην ανιχνευθούν σε έναν έλεγχο συμβατότητας, κάτι που μπορεί να επηρεάσει την ασφάλεια μιας μετάγγισης», εξηγεί ο Martin L Olsson από το Lund University, επικεφαλής της μελέτης.

Unsplash

Ο ρόλος των «γενετικών διακοπτών»

Για να λύσουν το πρόβλημα, οι επιστήμονες δεν περιορίστηκαν στα ίδια τα γονίδια, αλλά εξέτασαν πώς αυτά ρυθμίζονται. Εστίασαν στους μεταγραφικούς παράγοντες (transcription factors), δηλαδή πρωτεΐνες που λειτουργούν σαν «διακόπτες», καθώς συνδέονται με συγκεκριμένες περιοχές του DNA και καθορίζουν πόσο έντονα εκφράζεται ένα γονίδιο.

Χρησιμοποιώντας ένα νέο υπολογιστικό εργαλείο που ανέπτυξε η διδακτορική φοιτήτρια Gloria Wu, η ομάδα χαρτογράφησε σχεδόν 200 τέτοιες θέσεις σύνδεσης σε 33 γονίδια ομάδων αίματος. Με αυτή τη μέθοδο κατάφεραν να προβλέψουν πού μπορεί να αλλάζει η γονιδιακή δραστηριότητα — κάτι που συχνά διαφεύγει από τις κλασικές γενετικές εξετάσεις.

Στη συνέχεια, δοκίμασαν τη μέθοδο σε μία από τις πιο αινιγματικές περιπτώσεις της μεταγγισιολογίας: την ομάδα αίματος Helgeson. Πρόκειται για μια σπάνια παραλλαγή, που εμφανίζεται περίπου στο 1% του πληθυσμού, και χαρακτηρίζεται από χαμηλά επίπεδα της πρωτεΐνης Complement Receptor 1 (CR1), η οποία παίζει ρόλο στην άμυνα του οργανισμού. Για χρόνια, το γενετικό της υπόβαθρο παρέμενε άγνωστο, ενώ ακόμη και οι εξετάσεις DNA δυσκολεύονταν να την εντοπίσουν.

Όπως ανέφερε η Jill Storry, συν-συγγραφέας της μελέτης, η περίπτωση πήρε το όνομά της από τη Margaret Helgeson, τεχνολόγο υγείας στις ΗΠΑ τη δεκαετία του 1970, η οποία —σε μια προσπάθεια να βρει συμβατό αίμα για ασθενή— διαπίστωσε ότι το δικό της αίμα ήταν το μοναδικό κατάλληλο.

Η νέα ανάλυση έδειξε ότι η συγκεκριμένη παραλλαγή προκαλείται από μια μικροσκοπική αλλαγή σε σημείο του DNA όπου θα έπρεπε να προσδεθεί ένας μεταγραφικός παράγοντας. Επειδή η πρωτεΐνη δεν μπορεί να συνδεθεί σωστά, το γονίδιο CR1 ενεργοποιείται ασθενώς, με αποτέλεσμα χαμηλότερα επίπεδα της πρωτεΐνης στα ερυθρά αιμοσφαίρια.

Εξελικτικά οφέλη και προστασία από ασθένειες

«Το γονίδιο ουσιαστικά υπολειτουργεί», εξηγεί ο Olsson, σημειώνοντας ότι η συγκεκριμένη γενετική παραλλαγή εμφανίζεται συχνότερα σε δότες αίματος από την Ταϊλάνδη σε σύγκριση με τη Σουηδία. «Αυτό έχει λογική, καθώς γνωρίζουμε ότι τα χαμηλά επίπεδα CR1 προσφέρουν προστασία απέναντι στην ελονοσία».

Πράγματι, τα μειωμένα επίπεδα CR1 φαίνεται να δυσκολεύουν τα παράσιτα της ελονοσίας να εισβάλουν στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Έτσι, ένα χαρακτηριστικό που μπορεί να περιπλέκει τις εξετάσεις συμβατότητας αίματος, ενδέχεται ταυτόχρονα να προσφέρει σημαντικό πλεονέκτημα επιβίωσης σε περιοχές όπου η νόσος είναι ενδημική, όπως η Νοτιοανατολική Ασία.

«Με βάση όσα γνωρίζουμε πλέον, μπορούμε να βελτιώσουμε τις εργαστηριακές εξετάσεις. Στόχος μας είναι να επικαιροποιήσουμε το υπάρχον DNA-based chip που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των ομάδων αίματος, ενσωματώνοντας τη νέα γενετική παραλλαγή, ώστε να προκύψει μια πιο ασφαλής διαγνωστική μέθοδος», εξηγεί η Gloria Wu.

Η ερευνητική ομάδα εκτιμά ότι αυτή η προσέγγιση, βασισμένη στην ανάλυση δεδομένων, μπορεί να εφαρμοστεί και σε πολλές άλλες ομάδες αίματος, αλλά και σε ασθένειες όπου η ρύθμιση των γονιδίων παίζει καθοριστικό ρόλο. Ήδη, επόμενες μελέτες ενισχύουν αυτή την ευρύτερη προοπτική.

Unsplash

Διευρύνοντας τον γενετικό «χάρτη»

Το 2024, μια επόμενη μελέτη στο περιοδικό Transfusion Medicine and Hemotherapy έδειξε ότι παρόμοιες «κρυφές» ρυθμιστικές αλλαγές μπορούν να επηρεάσουν και την κλινικά κρίσιμη ομάδα αίματος RhD. Οι ερευνητές εντόπισαν μια νέα μετάλλαξη που διαταράσσει μια θέση σύνδεσης του μεταγραφικού παράγοντα GATA1, μειώνοντας την έκφραση του RhD σε εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα, γνωστά ως “Del”.

Παράλληλα, άλλη μελέτη στο περιοδικό Transfusion επέκτεινε το υπολογιστικό μοντέλο της ομάδας, συνδυάζοντας δεδομένα για τη σύνδεση μεταγραφικών παραγόντων με επιγενετικούς δείκτες και χάρτες προσβασιμότητας της χρωματίνης. Μέσα από αυτή την ανάλυση εντοπίστηκαν 814 πιθανά ρυθμιστικά σημεία σε 47 γονίδια ομάδων αίματος, επιβεβαιώνοντας ότι συνδυασμοί παραγόντων όπως οι GATA1 και KLF1 παίζουν καθοριστικό ρόλο στον έλεγχο της γονιδιακής δραστηριότητας.

«Μεγάλο μέρος της έρευνάς μας για τις ομάδες αίματος βασίζεται πλέον σε συνδυασμό εργαλείων πρόβλεψης που αξιοποιούν δεδομένα και μας καθοδηγούν στα σωστά πειράματα στο εργαστήριο», καταλήγει ο Martin L Olsson. «Η επόμενη πρόκληση είναι να κατανοήσουμε καλύτερα τη λειτουργία των ομάδων αίματος, συνδέοντας τα δεδομένα μεγάλων βάσεων με το πώς οι ασθένειες επηρεάζουν διαφορετικά τους ανθρώπους ανάλογα με την ομάδα αίματός τους».

Πηγή: https://www.newsbomb.gr/