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I ricercatori hanno individuato un cocktail di enzimi prodotti da un batterio del microbiota intestinale in grado di eliminare gli antigeni dei gruppi sanguigni A e B e produrre così il sangue universale. Gli enzimi agirebbero anche sulle loro varianti recentemente riconosciute come determinanti per la sicurezza delle trasfusioni di sangue. Sebbene i risultati siano ancora preliminari, l’approccio potrebbe migliorare significativamente l’accesso universale alle donazioni di sangue.
Nell’uomo, i quattro gruppi sanguigni sono determinati da antigeni specifici (ABO A, B, AB e O) presenti sulla superficie dei globuli rossi. Recentemente sono state identificate anche varianti con estensioni specifiche dei carboidrati. La compatibilità tra donatori e riceventi per le trasfusioni di sangue e le donazioni di organi dipende da questi antigeni. Se i gruppi sanguigni non corrispondono, si innesca una risposta immunitaria potenzialmente fatale nel ricevente.
Per anticipare i bisogni, ogni donazione di sangue viene analizzata dai laboratori per identificare questi antigeni, nonché eventuali marcatori patologici e tracce di tossine. Tuttavia, attualmente vi è una carenza globale di sangue da donatori a causa dell’invecchiamento della popolazione mondiale e della crescente domanda, per non parlare del fatto che le sacche di sangue durano solo un massimo di 42 giorni.
Per rimediare a questo, la ricerca si concentra sulla conversione enzimatica degli antigeni A e B nel gruppo O. Il gruppo O esprime solo gli antigeni precursori di A e B (antigeni H) e può quindi essere un donatore universale. La conversione di questi due gruppi sanguigni ridurrebbe significativamente i costi e la logistica della raccolta e della conservazione del sangue donato da quattro gruppi diversi. Inoltre, l’aumento delle donazioni di sangue universali ridurrebbe gli sprechi legati alle incompatibilità.
“ Quando saremo in grado di creare sangue ABO universale, semplificheremo la logistica del trasporto e della somministrazione di prodotti sanguigni sicuri, riducendo al minimo gli sprechi di sangue. », spiega in un comunicato stampa dell’Università Tecnica della Danimarca (DTU), Martin L. Olsson, dell’Università di Lund in Svezia.
In questa visione sono stati identificati diversi enzimi per eliminare in modo efficiente gli antigeni A e B. Infatti, la conversione enzimatica degli antigeni del sangue è stata proposta più di 40 anni fa. Tuttavia, persistono problemi di incompatibilità inspiegabili, che ne ostacolano l’applicazione clinica. Olsson e i suoi colleghi della DTU propongono un nuovo cocktail di enzimi che potrebbe finalmente superare questi ostacoli.
Presto donatori universali del gruppo B?
Per identificare nuovi enzimi che potrebbero colpire gli antigeni A e B, i ricercatori del nuovo studio si sono concentrati su quelli prodotti daAkkermansia muciniphila. Si tratta di un batterio naturalmente presente nel nostro microbiota intestinale e che si nutre delle molecole di carboidrati complessi presenti nella mucosa intestinale. Queste molecole includono composti la cui struttura è molto simile a quella degli antigeni A e B sulla superficie dei globuli rossi. I ricercatori hanno quindi ipotizzato che gli enzimi dei batteri potessero anche degradarli.
“ La particolarità della mucosa è che i batteri capaci di viverci spesso possiedono enzimi appositamente progettati per degradare le molecole di carboidrati del muco che secerne, tra cui gli antigeni del gruppo sanguigno ABO.
“, spiega Maher Abou Hachem del DTU, che ha co-condotto lo studio – pubblicato sulla rivista Microbiologia della natura. Recenti ricerche separate lo suggerisconoA. muciniphila è coinvolto nell’ematopoiesi extramidollare, un meccanismo volto a compensare l’insufficiente produzione di cellule del sangue.
Gli antigeni del gruppo sanguigno ABO presenti sulla superficie dei globuli rossi si trovano anche sullo strato mucoso che riveste la superficie dell’intestino. I ricercatori hanno sfruttato i batteri intestinali umani specializzati e la loro capacità di utilizzare questi antigeni come nutrienti per scoprire e sviluppare due miscele di enzimi che convertono i globuli rossi dei gruppi A e B in sangue di donatori universali. © Mathias Jensen/DTU
Per verificare la loro ipotesi, i ricercatori hanno testato 24 diversi enzimi prodotti dai batteri per elaborare centinaia di campioni di sangue. A differenza degli studi precedenti, gli studi sono stati condotti in condizioni blande e senza additivi per stimolare l’attività enzimatica, il che migliora la vitalità clinica.
Hanno così scoperto che due miscele di enzimi erano particolarmente efficaci nel degradare non solo gli antigeni convenzionali A e B, ma anche le varianti estese recentemente descritte, le prime per questo tipo di processo. Secondo le stime del team, circa 18 e 8 mg di enzimi sono sufficienti per convertire un’unità (circa 200 ml) di globuli rossi A e B (rispettivamente).
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“ Per la prima volta, i nuovi cocktail enzimatici eliminano non solo gli antigeni A e B, ma anche la maggior parte delle varianti espanse che in precedenza non erano riconosciute come problematiche per la sicurezza del sangue », Indica Abou Hachem.
Tuttavia, mentre i risultati suggeriscono che presto potrebbe essere possibile produrre sangue universale da donatori del gruppo B, sono necessarie ulteriori ricerche per la conversione del gruppo A, che è più complessa, hanno detto gli esperti. Inoltre nel presente studio non vengono segnalate possibili interazioni degli enzimi con il fattore Rhesus, anch’esso determinante per la sicurezza delle trasfusioni.
Ciononostante, i ricercatori intendono esplorare ulteriormente i possibili ostacoli nei prossimi tre anni, prima di passare agli studi clinici. È già stata depositata una domanda di brevetto per il loro cocktail di enzimi e il protocollo di trattamento. “ Il nostro obiettivo ora è studiare in dettaglio se ci sono altri ostacoli e come possiamo migliorare i nostri enzimi per raggiungere l’obiettivo finale della produzione universale di sangue. », conclude Abou Hachem.
