Se descubren enzimas para crear sangre de donante universal

Investigadores de la DTU y la Universidad de Lund han descubierto enzimas que, al mezclarse con glóbulos rojos, son capaces de eliminar azúcares específicos que componen los antígenos A y B del sistema de grupos sanguíneos ABO humanos. Los resultados se publicaron en la revista Nature Microbiology.

"Por primera vez, los nuevos cócteles enzimáticos no solo eliminan los antígenos A y B conocidos, sino también variantes extendidas que antes no se consideraban problemáticas para la seguridad transfusional. Estamos cerca de producir sangre universal a partir de donantes de tipo B, aunque aún queda trabajo por hacer para convertir el tipo A, más complejo", afirma el profesor Maher Abou Hashem, director del estudio en la DTU y uno de los principales científicos responsables del descubrimiento.

Señala que este descubrimiento es el resultado de una combinación de experiencia entre investigadores de la DTU en enzimas de la microbiota intestinal humana e investigadores de la Universidad de Lund en el campo de los grupos de carbohidratos sanguíneos y la medicina transfusional.

Alta demanda de sangre de donantes

Los glóbulos rojos humanos contienen estructuras de azúcar complejas específicas (antígenos) que definen los cuatro grupos sanguíneos ABO: A, B, AB y O. Estos antígenos controlan la compatibilidad entre donantes y receptores para garantizar la seguridad de las transfusiones de sangre y los trasplantes de órganos. La sangre del donante se analiza para detectar marcadores de enfermedades y los principales grupos sanguíneos, y puede refrigerarse hasta 42 días.

La necesidad de sangre de donantes es alta debido al aumento de la población de edad avanzada y al creciente número de pacientes que se someten a procedimientos médicos que requieren cantidades significativas de sangre. La conversión exitosa de los grupos sanguíneos A o B a sangre de donantes universales ABO puede reducir significativamente los costos logísticos y financieros asociados con el almacenamiento de cuatro grupos sanguíneos diferentes.

Además, el desarrollo de la sangre de donante universal aumentará el suministro de sangre de donantes al reducir la cantidad de sangre que se acerca a su fecha de caducidad.

La necesidad de eliminar los antígenos A y B para crear sangre de donante universal se explica por el hecho de que pueden provocar reacciones inmunes potencialmente mortales cuando se transfunden a receptores inapropiados.

El concepto de usar enzimas para crear sangre de donante universal se propuso hace más de 40 años. Desde entonces, se han descubierto enzimas más eficaces para eliminar los antígenos A y B, pero los investigadores aún no pueden explicar ni eliminar todas las reacciones inmunitarias asociadas con la sangre, por lo que estas enzimas aún no se utilizan en la práctica clínica.

Enzimas de los intestinos

Equipos de investigación de la DTU y la Universidad de Lund han emprendido una nueva vía para encontrar enzimas capaces de eliminar tanto los antígenos sanguíneos A como B, así como los azúcares que los bloquean. Los equipos de investigación han descubierto nuevas mezclas enzimáticas de la bacteria intestinal Akkermansia muciniphila, que se alimenta de la mucosidad que recubre la superficie del intestino.

Se descubrió que estas enzimas eran extremadamente eficaces porque los azúcares complejos en la superficie de la mucosa intestinal son químicamente similares a los que se encuentran en la superficie de las células sanguíneas.

La particularidad de la membrana mucosa reside en que las bacterias que pueden vivir en ella suelen poseer enzimas especialmente seleccionadas para descomponer las estructuras azucaradas de la membrana mucosa, incluidos los antígenos del grupo sanguíneo ABO. Esta hipótesis resultó ser correcta, afirma Hashem.

Los investigadores de este estudio probaron 24 enzimas, que utilizaron para procesar cientos de muestras de sangre.

Los antígenos del grupo sanguíneo ABO presentes en la superficie de los glóbulos rojos también están presentes en el revestimiento intestinal. Los investigadores utilizaron una bacteria intestinal especializada y su capacidad para utilizar estos antígenos como nutrientes para desarrollar dos mezclas enzimáticas que convierten los glóbulos rojos de los tipos A y B en sangre de donante universal. Gráfico: Matthias Jensen, investigador postdoctoral en la DTU. Fuente: Matthias Jensen, investigador postdoctoral en la DTU.

"La sangre universal permitirá un uso más eficiente de la sangre de los donantes y también ayudará a evitar errores en la transfusión de sangre con grupos ABO incompatibles, que de otro modo podrían tener consecuencias potencialmente fatales para el receptor.

"Cuando logremos crear sangre de donantes ABO universales, simplificaremos la logística del transporte y el uso de productos sanguíneos seguros, minimizando al mismo tiempo la pérdida de sangre", afirma el profesor Martin L. Olsson, director del estudio en la Universidad de Lund.

Los investigadores de la DTU y la Universidad de Lund han solicitado una patente para las nuevas enzimas y su método de procesamiento, y esperan seguir avanzando en este sentido en su nuevo proyecto conjunto durante los próximos tres años y medio. De tener éxito, el concepto deberá probarse en ensayos clínicos controlados antes de que pueda considerarse para la producción comercial y el uso clínico.