Enzymer åbner ny vej til universelt donorblod

Jagten på at udvikle universelt donorblod er kommet et afgørende skridt fremad. Forskere på DTU og Lunds Universitet har opdaget enzymer, der i blanding med røde blodlegemer er i stand til at fjerne specifikke sukkerstoffer, der udgør A- og B-antigenerne i de menneskelige ABO-blodgrupper. Resultaterne er blevet offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Microbiology.

"For første gang fjerner de nye enzymcocktails ikke kun A- og B-antigener, men også forlængde varianter, der ikke tidligere har været kendt for at udgøre en risiko ved blodtransfusion. Vi er tæt på at kunne producere universelt blod fra gruppe B-donorer, mens der stadig er arbejde at gøre for at konvertere det mere komplekse gruppe A-blod. Vores fokus er nu at undersøge i detaljer, om der er yderligere forhindringer, og hvordan vi kan forbedre vores enzymer for at nå det ultimative mål om universel blodproduktion," siger professor Maher Abou Hachem, der er studieleder på DTU og en af seniorforskerne bag opdagelsen.

Han fremhæver, at opdagelse er resultatet af en kombination af ekspertise hos DTU-forskere i enzymer fra den menneskelige tarm mikrobiota og forskere fra Lunds Universitet i kulhydratbaserede blodgrupper og transfusionsmedicin.

Stor efterspørgsel på donorblod
Menneskets røde blodlegemer bærer specifikke antigener baseret på sukkerforbindelser, der definerer de fire ABO-blodgrupper A, B, AB og O. Disse antigener styrer vævsforeneligheden og er afgørende for sikker blodtransfusion og organtransplantation mellem donorer og modtagere. Donorblod screenes for sygdomsmarkører og de vigtigste blodgrupper. Derefter kan det opbevares på køl i op til 42 dage.

Behovet for donorblod er stort på grund af, at ældre udgør en større andel af befolkningen, og at flere patienter i sundhedsvæsenet gennemgår blodintensive medicinske procedurer og har behov for blodtransfusioner. En vellykket omdannelse af A- eller B-blodtyper til ABO-universelt donorblod kan reducere logistikken og de omkostninger, der i dag er forbundet med at opbevare fire forskellige blodtyper. Udviklingen af universelt donorblod vil samlet set føre til bedre udbud af donorblod, bl.a. fordi spildet af blod, der nærmer sig udløbsdatoen, bliver reduceret.

Grunden til, at det er nødvendigt at fjerne A- og B-antigenerne for at skabe universelt donorblod, er, at de kan udløse livstruende immunreaktioner, når de overføres til ikke-matchede modtagere. Siden konceptet med at bruge enzymer til at generere universelt donorblod blev introduceret for mere end 40 år siden, har forskere opdaget nye effektive enzymer, der kan fjerne A- og B-antigenerne, men forskerne har frem til i dag ikke været i stand til at forklare og finde metoder til at fjerne alle immunreaktioner, og derfor bruges disse enzymer stadig ikke i klinisk praksis.

Enzymer fra tarmen
Forskergrupperne fra DTU og Lunds Universitet er gået nye veje for at finde enzymer, der kan fjerne både A- og B-blodantigenerne og de sukkerstoffer, der blokerer dem. Forskergrupperne opdagede nye blandinger af enzymer fra den menneskelige tarmbakterie Akkermansia muciniphila, som lever af at nedbryde det slim, der dækker tarmens overflade. Det viser sig, at disse enzymer er usædvanligt effektive, da de komplekse sukkerstoffer på overfladen af tarmslimhinden har kemiske ligheder med dem, der findes på overfladen af blodceller.

"Det særlige ved slimhinden er, at bakterier, som kan leve af dette materiale, ofte har skræddersyede enzymer til at nedbryde slimhindens sukkerstrukturer, som omfatter blodtype ABO-antigener. Denne hypotese viste sig at være korrekt," siger Maher Abou Hachem.

Forskerne bag studiet undersøgte 24 enzymer, som de brugte til at behandle og teste hundredvis af blodprøver.

"Universelt blod vil skabe en mere effektiv udnyttelse af donorblod og også undgå at give ABO-mismatchede transfusioner ved en fejl, hvilket ellers kan føre til potentielt fatale konsekvenser hos modtageren. Når vi kan skabe ABO-universelt donorblod, vil vi forenkle logistikken omkring transport og administration af sikre blodprodukter, samtidig med at vi minimerer blodspild," siger professor Martin L. Olsson, leder af undersøgelsen ved Lunds Universitet.

Forskerne fra DTU og Lunds Universitet har søgt om patent på de nye enzymer og metoden til enzymbehandling og forventer at gøre yderligere fremskridt i deres nye fælles projekt i løbet af de næste tre et halvt år. Hvis det lykkes, skal konceptet testes i kontrollerede patientforsøg, før det kan overvejes til kommerciel produktion og klinisk brug.

Det indledende forskningsprojekt er finansieret af Danmarks Frie Forskningsfond (Forskningsrådet for Teknologi og Produktion, FTP), det svenske forskningsråd, ALF-bevillinger fra den svenske regering og landsting samt Knut, Alice Wallenbergs Stiftelse og Danmarks Frie Forskningsfond (Forskningsrådet for Natur og Univers, FNU), mens det nye fortsatte projekt er finansieret af Novo Nordisk Fonden, Interdisciplinary Synergy Programme.