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.
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.
Den nya enzymcocktailen
– 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.
Länk till vetenskaplig artikel: “Akkermansia muciniphila exoglycosidases target extended blood group antigens to generate ABO-universal blood”
Skrolla ner på sidan för kort historik om ”vägen mot universalblod”.
Text: TOVE SMEDS
Artikeln är tidigare publicerad som nyhet från Lunds universitet
Foto blodpåsar: Colourbox
Historik – på väg mot universalblod
1818: Den första blodtransfusionen från en människa till en annan genomförs av den brittiske läkaren James Blundell. Kvinnan led av postpartumblödning och fick blod från sin make.
1900: Karl Landsteiner upptäcker blodgrupperna A, B och O, vilket han nobelprisades för 30 år senare. Landsteiner såg att om man blandar blod från två människor klumpar blodet ibland ihop sig i provröret. Vid ABO-oförenlig blodtransfusion hinner detta dock inte hända eftersom de röda blodkropparna förstörs och spricker av en immunattack, vilket i värsta fall kan leda till döden.
1939-1945 (2:a världskriget): Nu börjar forskare experimentera med olika kemikalier och lösningar för att ersätta blodtransfusioner. Man lär sig också att blod från blodgivare kan sparas i blodbanken om man hanterar det på rätt sätt.
1982: Med hjälp av enzymer från kaffebönor lyckas forskaren Jack Goldstein och hans forskarteam i New York omvandla blodgrupp B till O.
Länk till den vetenskapliga studien i Science, DOI: 10.1126/science.62740212007: Ett internationellt forskarlag där Martin L Olsson ingick undersöker 2 500 bakterie- och svampstammar och finner ett nytt enzym som ka klippa bort den yttersta kolhydratdelen från A-antigenet och därmed omvandla blodgrupp A till blod som typas som blodgrupp O. Forskarna kallar det ECO-blod (Enzyme-Converted to group O). Genom att jämföra med det upptäckta enzymet kunde två stora och helt nya familjer av enzymer identifieras, där vissa klyver A och andra B. Denna studie kunde också avslöja strukturen och klyvningsmekanismen för ett av de nya enzymerna.
Länk till den vetenskapliga studien i Science, DOI: 10.1126/science.62740212019: Forskare i Kanada hittar två mycket effektiva enzymer som i kombination kan ändra blodgrupp A till O i en tvåstegsreaktion. Blodgrupp B undersöktes inte. De testade inte heller om blodet skulle passa genom att göra s.k. korstester som förutspår om en blodtransfusion kommer bli framgångsrik eller ej.
Länk till den vetenskapliga studien i Nature Microbiology, DOI: 10.1038/s41564-019-0469-72021: International Society of Blood Transfusion godkänner ansökan från Martin L Olssons forskargrupp att registrera ett nyupptäckt, ABO-relaterat antigen som de beskrivit något år tidigare i ett samarbete med prof. Susann Teneberg vid Göteborgs universitet. Antigenet är en förlängning av B-antigenet och får namnet ExtB.
2024: Forskare vid Danmarks Tekniske Universitet i Köpenhamn och vid Medicinska fakulteten på Lunds universitet upptäcker en ny metod, där man med hjälp av en cocktail av flera olika enzymer från en bakterieart i tjocktarmen kan klippa bort de delar av kolhydratmolekylerna som skiljer A, B och AB från O. De visar också att tidigare okända förlängningar av ABO-antigener måste klyvas bort för att blodet ska passa oberoende av patientens ABO-grupp. De har också löst strukturen för flera av de nya enzymerna.
Länk till den vetenskapliga studien i Nature Microbiology, DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-024-01663-4
