Ricercatori della Technical University of Denmark, Danimarca (DTU) e dell’Università di Lund, Svezia, hanno scoperto enzimi, prodotti dal batterio intestinale Akkermansia muciniphila (A. muciniphila), che, se mescolati con i globuli rossi, sono in grado di rimuovere gli zuccheri specifici che compongono gli antigeni A e B nei gruppi sanguigni umani del sistema ABO. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica  Nature Microbiology.

Il gruppo sanguigno è una delle più importanti caratteristiche di un individuo ed è determinato geneticamente ed ereditato da entrambi i genitori. La classificazione dei gruppi sanguigni avviene sulla base di particolari molecole, denominate antigeni, presenti sulla superficie di alcune cellule del sangue, i globuli rossi. Sono stati classificati oltre 700 tipi di antigeni, che possono essere raggruppati in più di 30 sistemi. Di questi, i più noti sono il sistema ABO e il sistema Rh (rhesus).

Il Sistema ABO è composto da quattro gruppi (A, B, AB, O) caratterizzati dalla presenza degli antigeni A e B. Se su un globulo rosso è presente l’antigene A si ha il gruppo A; se è presente l’antigene B, il gruppo B; se sono presenti entrambi, il gruppo AB. Se nessuno dei due antigeni è presente si ha il gruppo O (gruppo “zero” anche detto “O”). Il sangue del gruppo O è universalmente compatibile perché la sua struttura zuccherina è condivisa tra tutti i gruppi sanguigni. Purtroppo, le scorte di questo gruppo sanguigno possono essere limitate, pertanto sono allo studio strategie per convertire il sangue dei gruppi A e B in sangue del gruppo O.

Gli antigeni oltre a caratterizzare il gruppo sanguigno, controllano la compatibilità tra donatori e riceventi affinché una trasfusione di sangue o un trapianto di organi siano sicuri. E’ quindi di vitale importanza che per le trasfusioni venga selezionato il sangue compatibile, in caso contrario le reazioni possono portare ad una forte risposta da parte del sistema immunitario con massiccia distruzione dei globuli rossi, abbassamento della pressione sanguigna e, nella peggiore delle ipotesi, alla morte.

A livello internazionale la richiesta di sangue da donatori è molto alta sia per effetto dell’invecchiamento della popolazione, sia per un numero crescente di pazienti sottoposti a procedure mediche ad alta intensità di sangue. Quindi, sapere di poter aumentare la disponibilità di sangue universalmente compatibile è molto importante. La  speranza di convertire i gruppi sanguigni A e B in gruppo universale O utilizzando enzimi ha quasi  40 anni.

Il problema di sempre è stato quello di trovare gli enzimi “giusti” per rimuovere in modo efficiente  gli antigeni A e B, al fine di eliminare tutte le reazioni immunitarie legate al sangue. Ora sembra che questi enzimi “giusti” siano stati trovati in quelli generati dal batterio intestinale umano  A. muciniphila. I ricercatori hanno scoperto che il batterio si nutre utilizzando gli enzimi che produce per scomporre il muco che ricopre la superficie dell’intestino, degradando gli zuccheri. Questi enzimi sarebbero molto efficienti poiché gli zuccheri complessi che si trovano sulla superficie della mucosa intestinale somigliano chimicamente a quelli presenti sulla superficie delle cellule del sangue che costituiscono gli antigeni.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che la mucosa intestinale ha una particolarità: i batteri che ci  vivono sopra, spesso hanno enzimi su misura per abbattere le sue strutture zuccherine, che contengono antigeni ABO del gruppo sanguigno.

“Per la prima volta, i nuovi cocktail enzimatici non solo rimuovono gli antigeni A e B ben descritti – afferma Maher Abou Hachem, coordinatore dello studio presso DTU – ma agiscono anche su varianti, che prima non erano state valutate come pericolose per la sicurezza delle trasfusioni. Siamo vicini alla possibilità di produrre sangue universale da donatori del gruppo B, mentre c’è ancora del lavoro da fare per convertire il sangue più complesso del gruppo A, il nostro obiettivo ora è indagare in dettaglio se ci sono ulteriori ostacoli e come possiamo migliorare i nostri enzimi per raggiungere l’obiettivo finale della produzione di sangue universale”,

Per raggiungere il loro risultato, i ricercatori hanno esplorato nuove strade per trovare gli enzimi in grado di rimuovere sia gli antigeni del sangue A e B sia gli zuccheri che li bloccano, testando 24 enzimi del batterio A. muciniphila ed hanno identificato una combinazione di enzimi strutturalmente unici che convertono in modo efficiente i globuli rossi dei gruppi A e B nel gruppo O. “Questi enzimi, spiegano,  erano efficaci anche contro le versioni estese di A e B scoperte di recente e diminuivano le reazioni di disadattamento nei test, in particolare per la conversione del gruppo B”.

“Il sangue universale  – sottolinea Martin L. Olsson, responsabile dello studio presso l’Università di Lund – creerà un utilizzo più efficiente del sangue del donatore ed eviterà anche di somministrare per errore trasfusioni ABO non corrispondenti, che potrebbero portare a conseguenze potenzialmente fatali nel ricevente. Quando saremo in grado di creare sangue da donatore universale ABO, semplificheremo il trasporto e la somministrazione di prodotti sanguigni sicuri, riducendo allo stesso tempo al minimo gli sprechi di sangue”.

I ricercatori della DTU e dell’Università di Lund hanno richiesto un brevetto sui nuovi enzimi e sul metodo per il trattamento enzimatico e prevedono di compiere ulteriori progressi nei prossimi tre anni e mezzo. In caso di successo, quanto prodotto dovrà essere testato in studi controllati su pazienti prima della commercializzazione e dell’utilizzo in campo clinico.

Rita Lena