Der Schlüssel zur Veränderung der Blutgruppe könnte im Darm liegen.

Enzyme, die von Bakterien im menschlichen Verdauungstrakt gebildet werden, können im Labor den Zucker, der die Blutgruppe bestimmt, von der Oberfläche der roten Blutkörperchen ablösen, so eine neue Studie. Das ist wichtig, denn diese Zucker oder Antigene können verheerende Immunreaktionen hervorrufen, wenn sie in den Körper einer Person ohne diese spezielle Blutgruppe gelangen. Einige wenige Enzyme, die in der Vergangenheit entdeckt wurden, können die Blutgruppe B in die Blutgruppe O umwandeln, aber die neu entdeckte Gruppe von Enzymen ist die erste, die tatsächlich die Blutgruppe A in die Blutgruppe O umwandeln kann.

„Das war schon immer die größte Herausforderung“, sagte der Hauptautor der Studie, Stephen Withers, Biochemiker an der Universität von British Columbia, heute (21. August) auf einer Tagung der American Chemical Society (ACS) in Boston gegenüber Reportern.

Blut ist gefragt

Wie jeder, der beim Roten Kreuz Blut gespendet hat, bestätigen kann, ist Blut der Blutgruppe O sehr gefragt. Das liegt daran, dass sie keine Antigene auf ihren Zellmembranen hat, was sie zur „Universalspender“-Blutgruppe macht – Menschen jeder Blutgruppe können eine Transfusion der Blutgruppe O erhalten, ohne dass ihr Immunsystem auf die roten Blutkörperchen reagiert.

Im Gegensatz dazu haben die roten Blutkörperchen der Typen A, B und AB spezifische Antigene auf ihrer Oberfläche, was bedeutet, dass Menschen mit Blutgruppe A nur für Empfänger der Typen A oder AB spenden können, und Menschen mit Blutgruppe B nur für solche mit Typ B oder AB. Wenn man diese Bluttypen vor einer Transfusion von ihren Antigenen befreit, könnten alle Bluttypen zu Universalspendern werden, aber die Forscher müssen noch Enzyme finden, die sicher und effizient genug sind, um diese Aufgabe zu erfüllen.

Jetzt glauben Withers und seine Kollegen jedoch, dass sie einige gute Kandidaten haben könnten. In einer Präsentation auf der ACS-Tagung gestern (20. August) stellte Withers Studienergebnisse vor, die zeigen, dass Enzyme, die mit DNA aus Mikroben aus dem menschlichen Darm hergestellt werden, Antigene des Typs A und B aus den roten Blutkörperchen entfernen können.

Die Forscher fanden diese Enzyme mit einer Methode, die Metagenomik genannt wird. Anstatt Mikrobe für Mikrobe in einem mühsamen Prozess zu kultivieren, extrahierte das Forscherteam einfach DNA von allen Mikroorganismen, die im menschlichen Darm vorkommen. Auf diese Weise erhielten sie auf einen Schlag die DNA-Baupläne für alles, was diese Mikroorganismen herstellen könnten – einschließlich, wie sich herausstellte, der Enzyme, die den Bakterien helfen, zuckerhaltige Proteine, die so genannten Muzine, von den Wänden des Verdauungstrakts zu pflücken. (Die Bakterien fressen diese Muzine.)

Molekular gesehen sind Muzine den Antigenen von Blutzellen sehr ähnlich, so dass die Enzyme eine doppelte Aufgabe erfüllen können, fanden Withers und sein Team heraus. Darüber hinaus waren diese Enzyme beim Ablösen von A-Antigenen 30-mal effektiver als das beste Enzym, das zuvor für diesen Zweck vorgeschlagen wurde, berichtet Withers. Und nachdem die Antigenablösung abgeschlossen ist, können Enzymreste mit einem einfachen Waschschritt leicht aus den roten Blutkörperchen entfernt werden, so Withers.

Praktische Anwendung?

Forscher haben enzymverändertes Blut schon früher getestet, unter anderem in einer kleinen Studie an Menschen, die im Jahr 2000 in der Zeitschrift Transfusion veröffentlicht wurde. In dieser Studie erhielten die Probanden entweder Transfusionen mit Blut der Blutgruppe O oder mit enzymverändertem Blut. Aber dieses spezielle Enzym, das nur Blut der Blutgruppe B umwandeln konnte, war zu teuer und ineffizient für den realen Einsatz, so ein Bericht aus dem Jahr 2008 im British Journal of Haematology.

Eine Herausforderung bei der Veränderung von Blutgruppen ist, dass das Verfahren bei jeder einzelnen Einheit wirtschaftlich sein muss, so Dr. Alyssa Ziman, Leiterin der Transfusionsmedizin an der UCLA Health. In einigen gezielten Situationen, in denen Blut der Blutgruppe O knapp ist, könnte die Fähigkeit, eine Blutgruppe in eine andere umzuwandeln, sehr nützlich sein, so Ziman gegenüber Live Science. Das Verfahren würde jedoch zwangsläufig die Menge an Blut begrenzen, die effektiv umgewandelt werden könnte. Um das Risiko der Ausbreitung von Infektionskrankheiten zu verringern, würden die Blutspendezentren die Spenden roter Blutkörperchen nie zusammenlegen, sagte sie, d. h. sie würden nicht alle Blutgruppen A usw. zusammenlegen. Jedes Blut, das verändert werden müsste, müsste also eine Spende nach der anderen verändert werden, sagte sie.

„Das bedeutet nur einen weiteren Schritt und weitere Kosten“, sagte Ziman. Einfacher wäre es, mehr Menschen zur Blutspende zu bewegen, insbesondere Menschen mit der Blutgruppe O.

Withers sagte jedoch, dass die von seinem Team entdeckten Enzyme schließlich in der Klinik verwendet werden könnten. Es wäre möglich, Blutbeutel für Blutbeutel zu verändern, sagte er.

„Man könnte sich vorstellen, dass diese Enzyme bei der Blutentnahme in den Beutel gegeben werden und dort ihre Arbeit tun“, sagte Withers auf der Pressekonferenz. Der nächste Schritt wird jedoch die Untersuchung der Enzyme auf ihre Sicherheit sein – ein Projekt, das Withers und seine Kollegen bereits in Zusammenarbeit mit Hämatologen und Canadian Blood Services, der gemeinnützigen Organisation, die Kanadas Blutspenden verwaltet, begonnen haben.

Die Ergebnisse wurden noch nicht in einer Fachzeitschrift veröffentlicht.