Enzymer från tarmbakterie öppnar för universalblod

Forskare vid Lunds universitet och DTU i Köpenhamn har upptäckt enzymer i tjocktarmen som, när de blandas med röda blodkroppar, kan klippa bort delar av de kolhydrater som skiljer våra ABO-blodgrupper från varandra. Metoden tar oss närmare drömmen om ett universalblod för alla.

Kortfakta om studien: Transfusionsmedicin // translationell laboratoriemedicinsk forskning // peer-reviewad // forskarinitierad, tillämpad studie // in vitro

Sedan länge är det känt att blod från olika individer inte kan blandas hur som helst utan risk för allvarliga konsekvenser, särskilt inom ABO-systemet (i Sverige säger vi ofta AB0, men i många länder används bokstaven O i stället för siffran noll.  O står för det tyska ordet ohne, som betyder utan) som är ett av de viktigaste systemen att dela in blodgrupper i. Det som skiljer blodgrupperna åt är antigener som sitter på våra röda blodkroppars yta, och som även finns i många andra vävnader i kroppen. I vår blodplasma finns antikroppar mot de ABO-blodgruppsantigener man själv inte har.

– Och det är det som är utmaningen vid till exempel blodtransfusion och organtransplantation – fel ABO-grupp på blodet eller organet gör att patientens immunförsvar reagerar. Det leder till att blodet förstörs, vilket i värsta fall kan vara dödligt. Det är därför man normalt inte kan korsa denna så kallade ABO-barriär, säger Martin L Olsson.

Han är professor i transfusionsmedicin vid Lunds universitet och överläkare vid Labmedicin i Region Skåne och har tillsammans med Maher Abou Hachem, professor i enzymbioteknik vid DTU i Köpenhamn, lett studien som nu publiceras i Nature Microbiology.

I tidigare studier kunde man klippa bort de välkända A- och B-antigenerna men det har nyligen visat sig finnas okända, förlängda versioner av ABO-antigen som vårt immunsvar också kan reagera mot.

– Det är som att vi tidigare fällt de stora träden i skogen, de kända A- och B-antigenerna, men inte förstått att vi även behöver röja bland undervegetationen där de förlängda antigenerna gömmer sig. Nu förstår vi att båda delar krävs för att vi ska kunna ta fram ett universalblod som fungerar oberoende av patientens ABO-grupp, säger Martin L Olsson.

Forskarna undersökte olika enzymer från tjocktarmsbakterien Akkermansia muciniphila, som livnär sig på att bryta ned slemmet som täcker insidan av tjocktarmen. Med hjälp av tarmbakterien tog de fram en slags enzymcocktail som kan klippa bort de yttersta delarna på alla kända ABO-antigener, inklusive de förlängda antigenerna. Sedan undersökte de med korstester, som enkelt uttryckt innebär att man undersöker blodgruppens förenlighet mellan mottagaren och givaren. När forskarna genomförde sådana fann de att metoden med enzymcocktailen ger ett mycket bättre resultat än tidigare metoder.

– Vi har visat att principen med en blandning av enzymer fungerar bättre, men vi ser också att det finns behov av ytterligare optimering. Nu förstår vi att även oupptäckta ABO-förlängningar behöver undanröjas, trots att de inte finns i läroböckerna ännu.  Undervegetationen måste undersökas noga i den skog av antigener som den röda blodkroppen bär på sin yta. Majoriteten av korstesterna blir redan nu negativa, vilket krävs för att kunna transfundera blodet till patienter, säger Martin L Olsson.

Den nya enzymcocktailen tar alltså för första gången inte bara bort de traditionella A- och B-antigenen, utan även de förlängda varianterna, vars betydelse tidigare var helt okänd.

– Med denna metod har vi lyckats producera universalblod från grupp B-givare med väldigt hög träffsäkerhet. Samtidigt har vi tagit betydande steg mot att även kunna konvertera det mer komplexa grupp A-blodet. Vårt fokus är nu att noggrant undersöka om det finns ytterligare hinder och hur vi kan förbättra våra enzymer för att nå det ultimata målet: att producera ABO-universellt blod, säger Maher Abou Hachem, professor i enzymbioteknik vid DTU i Köpenhamn.

Forskarna har sökt patent för metoden med enzymerna och hoppas nu kunna utveckla den vidare.

– Vi är stolta över att ha löst gåtan varför det inte räckte att klyva bort de ABO-grupper som vi känt till sedan de upptäcktes år 1900. Men vi är ödmjuka inför utmaningen att bryta igenom ABO-barriären som all transfusionsmedicin byggt på i mer än ett sekel. Vi har arbete kvar att göra med att formulera enzymcocktailen på ett sådant sätt att 100 procent av de behandlade blodpåsarna ska kunna transfunderas som universalblod, säger Martin L Olsson.

Bakgrund: Blod från olika individer kan inte blandas hur som helst utan risk för allvarliga konsekvenser, särskilt inom ABO-systemet. Det som skiljer blodgrupperna åt är antigener som sitter på våra röda blodkroppars yta, och som även finns i många andra vävnader i kroppen. I vår blodplasma finns antikroppar mot de ABO-blodgruppsantigener man själv inte har. Och det är det som är utmaningen vid till exempel blodtransfusion och organtransplantation – fel blod eller organ gör att patientens immunförsvar reagerar. Det leder till att blodet eller organet förstörs, vilket i värsta fall kan vara dödligt. Genom att göra om blodgrupperna A, B och AB till O är målet att kunna genomföra blodtransfusioner oberoende av ABO-grupp. Se även bifogad historik (pdf) om vägen mot ett universalblod

Publikation
“Akkermansia muciniphila exoglycosidases target extended blood group antigens to generate ABO-universal blood”

Nature Microbiology, 29 april 2024, ”DOI 10.1038/s41564-024-01663-4
Studien är genomförd med medel från Danmarks Fria Forskningsfond, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Novo Nordisk Stiftelsen, Vetenskapsrådet och ALF-medel.

Kontakt
Martin L. Olsson, professor i transfusionsmedicin vid Lunds universitet och överläkare vid Labmedicin i Region Skåne, +46-705-773207, Martin_L.Olsson@med.lu.se
Maher Abou Hachem, professor i enzymbioteknik vid Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Köpenhamn,  +45-27583811,  maha@bio.dtu.dk

-----------------
Presskontakt Medicinska fakulteten vid Lunds universitet: Katrin Ståhl, 046-222 01 31, 0725-27 97 97, katrin.stahl@med.lu.se

Taggar: