Enzymer opdaget for at skabe universelt donorblod

Forskere fra DTU og Lunds Universitet har opdaget enzymer, der, når de blandes med røde blodlegemer, er i stand til at fjerne de specifikke sukkerarter, der udgør A- og B-antigenerne i det humane ABO-blodgruppesystem. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Microbiology.

"For første gang fjerner nye enzymcocktails ikke kun de velkendte A- og B-antigener, men også avancerede varianter, der ikke tidligere er anerkendt som problematiske for transfusionssikkerheden. Vi er tæt på at producere universalblod fra type B-donorer, selvom der mangler at blive arbejdet på at transformere den mere komplekse gruppe A," siger professor Maher Abou Hashem, leder af forskningen på DTU og en af de førende forskere bag denne opdagelse.

Han bemærker, at denne opdagelse var resultatet af en kombination af DTU-forskernes ekspertise inden for enzymer fra den menneskelige tarmmikrobiota og Lunds Universitets forskere inden for kulhydrat-blodgrupper og transfusionsmedicin.

Høj efterspørgsel efter donorblod

Humane røde blodlegemer bærer specifikke komplekse sukkerstrukturer (antigener), der bestemmer de fire ABO-blodgrupper: A, B, AB og O. Disse antigener kontrollerer kompatibiliteten mellem donorer og modtagere for sikker blodtransfusion og organtransplantation. Doneret blod er testet for sygdomsmarkører og større blodtyper og kan derefter opbevares i køleskab i op til 42 dage.

Behovet for doneret blod er højt på grund af en stigende andel af den ældre befolkning og flere patienter, der gennemgår medicinske procedurer, der kræver betydelige mængder blod. Succesfuld konvertering af blodtype A eller B til universelt ABO-donorblod kan reducere logistik- og økonomiske omkostninger forbundet med opbevaring af fire forskellige blodtyper betydeligt.

Derudover vil udviklingen af universel bloddonation øge tilførslen af donorblod ved at reducere mængden af blod, der nærmer sig udløbet.

Behovet for at fjerne A- og B-antigener for at skabe universel bloddonation er, fordi de kan forårsage livstruende immunreaktioner, når de transfunderes til upassende modtagere.

Konceptet med at bruge enzymer til at skabe universelt donorblod blev foreslået for mere end 40 år siden. Siden da er enzymer med højere effektivitet til at fjerne A- og B-antigener blevet opdaget, men forskerne kan stadig ikke forklare eller eliminere alle immunreaktioner forbundet med blod, og derfor bruges disse enzymer stadig ikke i klinisk praksis. p>

Enzymer fra tarmene

Forskerhold fra DTU og Lunds Universitet har taget en ny vej til at finde enzymer, der kan fjerne både blodantigener A og B og de sukkerarter, der blokerer dem. Forskerhold har opdaget nye enzymblandinger fra tarmbakterien Akkermansia muciniphila, som lever ved at nedbryde slimet, der dækker overfladen af tarmene.

Disse enzymer viste sig at være ekstremt effektive, fordi de komplekse sukkerarter på overfladen af tarmslimhinden kemisk ligner dem, der findes på overfladen af blodceller.

“Det særlige ved slimhinden er, at de bakterier, der kan leve af dette materiale, ofte har særligt udvalgte enzymer til at nedbryde sukkerstrukturerne i slimhinden, herunder ABO-blodgruppeantigener. Denne hypotese viste sig at være korrekt,” siger Hashem. p>

Forskerne i denne undersøgelse testede 24 enzymer, som de brugte til at behandle hundredvis af blodprøver.

ABO-blodgruppeantigener, der findes på overfladen af røde blodlegemer, er også til stede på tarmslimhinden. Forskerne brugte en specialiseret tarmbakterie og dens evne til at bruge disse antigener som næringsstoffer til at udvikle to enzymblandinger, der omdanner gruppe A og B røde blodlegemer til universelt donorblod. Grafik: Matthias Jensen, postdoc på DTU. Kilde: Matthias Jensen, postdoc ved DTU.

"Universalblod vil skabe en mere effektiv brug af donorblod og vil også hjælpe med at undgå transfusionsfejl med inkompatible ABO-grupper, som ellers kan føre til potentielt fatale konsekvenser for modtageren.

"Når vi kan skabe et universelt ABO-bloddonationssystem, vil vi forenkle logistikken med at transportere og bruge sikre blodprodukter og samtidig minimere blodtab," siger professor Martin L. Olsson, leder af undersøgelsen ved Lunds Universitet. p>

Forskere fra DTU og Lunds Universitet har søgt patent på de nye enzymer og deres forarbejdningsmetode og forventer yderligere fremskridt i denne retning i deres nye fælles projekt over de næste tre et halvt år. Hvis det lykkes, skal konceptet testes i kontrollerede kliniske forsøg, før det kan overvejes til kommerciel produktion og klinisk brug.