L’innovazione della donazione di sangue nel convertire tutti i tipi nello O usando i batteri intestinali

In una svolta che potrebbe salvare migliaia di vite, gli scienziati hanno trovato un modo per convertire tutti i tipi di sangue nel tipo universale (tipo 0) che è sicuro per tutti i pazienti, utilizzando i microbi trovati nell’intestino umano.

L’innovazione della conversione sfruttando gli “enzimi”

I ricercatori dell’Università della British Columbia hanno scoperto come convertire i tipi di sangue A, B e AB nel tipo universale O, che tutti i pazienti possono ricevere in una trasfusione, indipendentemente dal loro gruppo sanguigno (rimanendo in tema di gruppo sanguigno e non di fattore). Questo è possibile grazie a degli enzimi utilizzati per convertire i globuli rossi di tipo A e B in tipo O, ampliandone la sfruttabilità. Tuttavia gli enzimi disponibili fino ad oggi non hanno funzionato bene sul sangue intero, quindi sono necessari nuovi enzimi.

Dove troviamo quegli enzimi?

È interessante notare che la risposta a questa domanda è dentro di noi! Negli ultimi anni si è sempre più distinta e compresa l’importanza del microbioma intestinale nel contesto della salute umana. I microrganismi che ospitiamo possiedono attività enzimatiche di cui non sappiamo ancora molto. L’intestino umano è ricoperto da mucine, grandi glicoproteine ​​che presentano una varietà di strutture glicaniche sulla loro superficie, incluse quelle degli antigeni del gruppo sanguigno. I batteri all’interno dell’intestino ottengono parte della loro energia nutrendosi di queste strutture, ma per nutrirsi prima devono tagliarle e per farlo sfruttano degli enzimi.

Lo studio ha sfruttato la metagenomica funzionale, attraverso lo screening di una libreria di enzimi del microbioma intestinale utilizzando substrati fluorogenici che imitano i carboidrati dell’antigene del sangue, è stato identificato un insieme di enzimi espressi da un particolare batterio, Flavonifractor plautii, che sono in grado di tagliare l’antigene A in modo molto efficiente.

Andando più a fondo…

Un fattore importante nella scissione dei substrati legati alle superfici cellulari, come gli antigeni A sui globuli rossi, è la capacità dell’enzima di associarsi alla superficie cellulare. Alcuni enzimi lo fanno acquisendo una carica netta complementare a quella della superficie cellulare. In questo caso gli enzimi trasportano i moduli di legame carboidrati (CBM), che sono domini proteici non catalitici, che interagiscono con altri glicani di superficie cellulare consentendo loro di scindere rapidamente gli antigeni A vicini. La combinazione di alta attività del substrato e affinità per la superficie degli eritrociti rende i nostri enzimi molto efficienti nella rimozione di antigeni A dai globuli rossi in campioni di sangue intero.

Cosa ci si aspetta da questa innovazione?

Si spera che questi enzimi saranno ampiamente impiegati per la produzione di sangue per ottenere un donatore universale convertendo enzimaticamente l’eritrocita direttamente dopo la donazione di sangue. Oltre al loro uso nella conversione dei globuli rossi, si intende testare l’uso di questi e degli enzimi correlati nella rimozione degli antigeni da altre importanti superfici e tessuti cellulari. Tali approcci potrebbero ampliare la disponibilità di buone “corrispondenze” nel trapianto di organi e cellule staminali.

Ecco cosa offre il nostro microbioma intestinale. Quale altra attività si cela dietro di esso?

Alice Marcantonio

Fonte:

Peter Rahfeld, et al. An enzymatic pathway in the human gut microbiome that converts A to universal O type blood. Nature Microbiology (2019)

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