Des enzymes découvertes pour créer du sang de donneur universel

Des chercheurs du DTU et de l'Université de Lund ont découvert des enzymes qui, lorsqu'elles sont mélangées à des globules rouges, sont capables d'éliminer les sucres spécifiques qui composent les antigènes A et B dans le système des groupes sanguins ABO humains. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Microbiology.

"Pour la première fois, de nouveaux cocktails enzymatiques éliminent non seulement les antigènes A et B bien connus, mais également des variantes avancées qui n'étaient pas auparavant reconnues comme problématiques pour la sécurité transfusionnelle. Nous sommes sur le point de produire du sang universel à partir de donneurs de type B, bien que il reste du travail à faire pour transformer le groupe A plus complexe", déclare le professeur Maher Abou Hashem, responsable de la recherche au DTU et l'un des principaux scientifiques à l'origine de cette découverte.

Il note que cette découverte est le résultat de la combinaison de l'expertise des chercheurs du DTU sur les enzymes du microbiote intestinal humain et des chercheurs de l'Université de Lund dans le domaine des groupes sanguins glucidiques et de la médecine transfusionnelle.

Forte demande de sang de donneur

Les globules rouges humains portent des structures de sucre complexes spécifiques (antigènes) qui déterminent les quatre groupes sanguins ABO : A, B, AB et O. Ces antigènes contrôlent la compatibilité entre les donneurs et les receveurs pour une transfusion sanguine et une transplantation d'organes sûres. Le Don de sang est testé pour détecter les marqueurs de maladie et les principaux groupes sanguins et peut ensuite être réfrigéré jusqu'à 42 jours.

Le besoin de dons de sang est élevé en raison d'une proportion croissante de personnes âgées et d'un plus grand nombre de patients subissant des procédures médicales nécessitant d'importantes quantités de sang. La conversion réussie des groupes sanguins A ou B en sang de donneur ABO universel peut réduire considérablement les coûts logistiques et financiers associés au stockage de quatre groupes sanguins différents.

En outre, le développement du don de sang universel augmentera l'approvisionnement en sang des donneurs en réduisant la quantité de sang proche de la date de péremption.

La nécessité de supprimer les antigènes A et B pour créer un don de sang universel est due au fait qu'ils peuvent provoquer des réactions immunitaires potentiellement mortelles lorsqu'ils sont transfusés à des receveurs inappropriés.

Le concept d'utilisation d'enzymes pour créer du sang de donneur universel a été proposé il y a plus de 40 ans. Depuis lors, des enzymes plus efficaces pour éliminer les antigènes A et B ont été découvertes, mais les chercheurs ne peuvent toujours pas expliquer ou éliminer toutes les réactions immunitaires associées au sang, et donc ces enzymes ne sont toujours pas utilisées dans la pratique clinique. p>

Enzymes des intestins

Les équipes de recherche du DTU et de l'Université de Lund ont emprunté une nouvelle voie pour trouver des enzymes capables d'éliminer à la fois les antigènes sanguins A et B et les sucres qui les bloquent. Des équipes de recherche ont découvert de nouveaux mélanges d'enzymes provenant de la bactérie intestinale Akkermansia muciniphila, qui se nourrit en décomposant le mucus qui recouvre la surface des intestins.

Ces enzymes se sont révélées extrêmement efficaces car les sucres complexes présents à la surface de la muqueuse intestinale sont chimiquement similaires à ceux présents à la surface des cellules sanguines.

« La particularité de la membrane muqueuse est que les bactéries qui peuvent vivre sur ce matériau possèdent souvent des enzymes spécialement sélectionnées pour dégrader les structures sucrées de la membrane muqueuse, y compris les antigènes du groupe sanguin ABO. Cette hypothèse s'est avérée correcte", déclare Hachem. p>

Les chercheurs de cette étude ont testé 24 enzymes, qu'ils ont utilisées pour traiter des centaines d'échantillons de sang.

Les antigènes des groupes sanguins ABO, présents à la surface des globules rouges, sont également présents sur la muqueuse intestinale. Les chercheurs ont utilisé une bactérie intestinale spécialisée et sa capacité à utiliser ces antigènes comme nutriments pour développer deux mélanges d’enzymes qui convertissent les globules rouges des groupes A et B en sang de donneur universel. Graphiques : Matthias Jensen, postdoctorant au DTU. Source : Matthias Jensen, postdoctorant au DTU.

"Le sang universel permettra une utilisation plus efficace du sang des donneurs et contribuera également à éviter les erreurs transfusionnelles avec des groupes ABO incompatibles, qui pourraient autrement entraîner des conséquences potentiellement mortelles pour le receveur.

« Lorsque nous pourrons créer un système universel de don de sang ABO, nous simplifierons la logistique de transport et d'utilisation de produits sanguins sûrs tout en minimisant la perte de sang », déclare le professeur Martin L. Olsson, responsable de l'étude à l'Université de Lund. p>

Des chercheurs du DTU et de l'Université de Lund ont déposé une demande de brevet sur les nouvelles enzymes et leur méthode de traitement, et s'attendent à de nouveaux progrès dans cette direction dans leur nouveau projet commun au cours des trois prochaines années et demie. En cas de succès, le concept doit être testé dans le cadre d'essais cliniques contrôlés avant de pouvoir être envisagé pour une production commerciale et une utilisation clinique.