Ce este „sângele auriu” și de ce este atât de prețios. Transfuziile de sânge au revoluționat medicina modernă. În cazul unei leziuni sau al unei intervenții chirurgicale majore, sângele donat de alte persoane poate salva viața unei persoane. Dar acest lucru nu este valabil pentru toată lumea: este dificil să se găsească donatori pentru persoanele cu grupe sanguine rare.
Știința cunoaște doar 50 de persoane care au una dintre cele mai rare grupe sanguine, Rh nul . Dacă se află într-o situație în care este necesară o transfuzie de sânge, șansele lor de a primi una sunt minime.
Persoanelor cu Rh null li se recomandă să-și congeleze sângele pentru depozitare pe termen lung. Dar, în ciuda rarității sale, această grupă sanguină este foarte apreciată și din alte motive. În comunitatea medicală și științifică, este uneori numită „sânge de aur” datorită modurilor în care poate fi utilizată.
De ce este sângele Rh null atât de valoros?
Oamenii de știință caută, de asemenea, modalități de a depăși problemele de imunitate care limitează în prezent utilizarea sângelui donat, iar sângele Rh null ar putea contribui la crearea unui sânge universal pentru transfuzii. Acești markeri – antigeni – sunt constituți din proteine sau zaharuri care se găsesc pe suprafața unei celule și pot fi recunoscuți de sistemul imunitar al organismului.
„Dacă vi se transfuzează sânge de la un donator care conține antigene diferite de ale dvs., organismul dvs. produce anticorpi împotriva acelui sânge și îl atacă”, spune Esh Toy, profesor de biologie celulară la Universitatea din Bristol. „Dacă vi se transfuzează din nou acel sânge, acest lucru poate pune viața în pericol.”
Cele două sisteme de grupe sanguine care provoacă cea mai puternică reacție imunitară sunt factorul ABO și Rhesus (Rh). O persoană cu grupa sanguină A are antigeni A pe suprafața globulelor roșii, în timp ce o persoană cu grupa sanguină B are antigeni B. Grupa sanguină AB are atât antigeni A, cât și B, în timp ce grupa sanguină O nu are niciunul. Fiecare grupă poate fi Rh pozitivă sau Rh negativă.
Persoanele cu grupa sanguină O, Rh negativă, sunt adesea numite donatori universali, deoarece sângele lor nu conține antigeni A, B sau Rh. Cu toate acestea, aceasta este o simplificare excesivă.
În primul rând, începând cu octombrie 2024, există 47 de grupe sanguine cunoscute și 366 de antigene diferite. Acest lucru înseamnă că o persoană care primește o transfuzie de sânge de la un donator cu grupa O- poate avea în continuare o reacție imunitară la oricare dintre celelalte antigene prezente, deși unele antigene provoacă o reacție imunitară mai puternică decât altele.
În al doilea rând, există peste 50 de antigene Rh. Când oamenii vorbesc despre grupa sanguină Rh negativă, se referă la antigenul Rh (D), dar globulele roșii ale acestora conțin în continuare alte proteine Rh.
În plus, antigenele Rh sunt foarte diverse, ceea ce face dificilă găsirea de donatori potriviți, în special pentru persoanele aparținând minorităților etnice din diferite părți ale lumii.
Persoanele cu sânge Rh nul nu au însă niciunul dintre cele 50 de antigene Rh. Deși aceste persoane nu pot primi sânge de la niciun alt grup, sângele lor Rh nul este compatibil cu toate numeroasele grupe sanguine Rh.
Acest lucru face ca grupa sanguină O Rh nul să fie extrem de valoroasă, deoarece poate fi transfuzată majorității persoanelor, inclusiv celor cu toate variantele sistemului ABO.
În situații de urgență în care grupa sanguină a pacientului este necunoscută, sângele de tip O Rh nul poate fi transfuzat cu un risc redus de reacție alergică. Din acest motiv, oamenii de știință din întreaga lume caută modalități de a reproduce acest „sânge de aur”.
„Antigenele Rhesus declanșează o reacție imunitară puternică, așa că, dacă nu le ai deloc, organismul nu are la ce să reacționeze în ceea ce privește factorul Rh”, spune profesorul Toi. „Grupele sanguine O și Rh nul sunt destul de universale. Dar există și alte grupe sanguine care trebuie luate în considerare.”
Originea sângelui Rh null
Cercetări recente au arătat că sângele Rh nul este cauzat de mutații genetice care afectează o proteină care joacă un rol cheie în celulele roșii din sânge, cunoscută sub numele de glicoproteină asociată Rh sau RHAG. Aceste mutații par să scurteze sau să modifice forma acestei proteine, împiedicând alte antigene Rh să se exprime.
CITEȘTE ȘI: Analizele de sânge care depistează riscul de boli de inimă cu mult înainte să apară primele simptome
Într-un studiu din 2018, profesorul Toi și colegii săi de la Universitatea din Bristol au reprodus sângele Rh nul în laborator. Pentru a face acest lucru, au prelevat o linie celulară – o populație de celule cultivate în laborator – de globule roșii imature.
Echipa a utilizat apoi tehnologia de editare genetică Crispr-Cas9 pentru a elimina genele care codifică antigenele pentru cinci sisteme de grupe sanguine care, împreună, sunt responsabile pentru majoritatea cazurilor de incompatibilitate transfuzională. Acestea includeau antigenele ABO și Rh, precum și alte antigene numite Kell, Duffy și GPB.
„Am descoperit că, dacă eliminăm cele cinci, vom obține o celulă ultracompatibilă, deoarece cele cinci tipuri de sânge cele mai problematice au fost eliminate din ea”, spune profesorul Toy.
Celulele sanguine rezultate vor fi compatibile cu toate tipurile comune de sânge, precum și cu tipurile rare, cum ar fi Rh nul și fenotipul Bombay, care apare la una din patru milioane de persoane – persoanele cu acest tip de sânge nu pot primi sânge de tip O, A, B sau AB.
Cu toate acestea, utilizarea metodelor de editare genetică este încă considerată un domeniu controversat și este strict reglementată în multe țări din întreaga lume, ceea ce înseamnă că această grupă sanguină ultracompatibilă nu va fi disponibilă imediat pentru uz clinic.
Înainte de a primi aprobarea, trebuie să treacă prin numeroase studii clinice și teste.
Între timp, profesorul To a cofondat Scarlet Therapeutics, o companie care colectează sânge donat de la persoane cu grupe sanguine rare, inclusiv Rh nul. Echipa sa speră să utilizeze acest sânge pentru a crea linii celulare care pot fi cultivate în laborator pentru a produce celule roșii din sânge. Acest sânge cultivat în laborator poate fi congelat și stocat pentru situații de urgență, când persoanele cu grupe sanguine rare au nevoie de el.
Profesorul He speră să creeze o bancă de grupe sanguine rare în laborator fără a utiliza editarea genetică, deși această tehnică ar putea juca un rol în viitor.
„Ar fi minunat dacă am putea face acest lucru fără editare, dar luăm în considerare editarea ca opțiune”, spune el. „O parte din ceea ce facem este selectarea cu atenție a donatorilor pentru a încerca să facem toate antigenele lor cât mai compatibile cu majoritatea oamenilor. Apoi, probabil că va trebui să recurgem la editarea genelor pentru a le face compatibile pentru toată lumea.”
În 2021, imunologul Gregory Denome și colegii săi de la Institutul de Cercetare a Sângelui Versiti din Milwaukee, SUA, au utilizat tehnologia de editare genetică Crispr-Cas9 pentru a reproduce tipuri de sânge rare, inclusiv Rh nul, din celule stem pluripotente induse umane (hiPSC).
Aceste celule stem au proprietăți similare cu celulele stem embrionare și, în anumite condiții, se pot transforma în orice celulă a corpului uman.
Alți oameni de știință utilizează un alt tip de celule stem, care au fost deja programate să devină celule sanguine, dar nu au determinat încă de ce tip. De exemplu, oamenii de știință de la Universitatea Laval din Quebec au extras recent celule stem din sângele donatorilor cu grupa sanguină A+. Apoi au utilizat tehnologia Crispr-Cas9 pentru a elimina genele care codifică antigenele A și Rh, rezultând celule roșii imature, Rh-negative, de tip O.
Cercetătorii din Barcelona au prelevat recent celule stem de la un donator Rh negativ și au utilizat Crispr-Cas9 pentru a-i transforma sângele din grupa A în grupa O, făcându-l mai universal.
În ciuda acestor succese impresionante, este important de menționat că mai este încă un drum lung de parcurs până când sângele artificial cultivat în laborator va putea fi produs la o scară adecvată pentru utilizare.
Una dintre provocări este obținerea de celule roșii mature din celule stem. În organism, celulele roșii sunt produse de celulele stem din măduva osoasă, care generează semnale complexe care le dirijează dezvoltarea. Acest proces este dificil de reprodus în laborator.
CITEȘTE ȘI: Analize de sânge: Bolile care pot fi depistate cu ajutorul acestora
„Există o problemă suplimentară: atunci când se creează sânge fără factorul Rh sau un alt tip de sânge fără antigene individuale, creșterea și maturizarea globulelor roșii pot fi afectate”, spune Denom, care este în prezent director medical al Grifols Diagnostic Solutions, o companie medicală specializată în medicina transfuzională. „Producerea de gene pentru anumite tipuri de sânge poate duce la perturbarea membranei celulare sau la pierderea capacității de a produce în mod eficient globule roșii în cultura celulară.”
În prezent, profesorul He este unul dintre liderii primului studiu clinic din lume, care testează siguranța transfuziei de celule roșii din sânge cultivate artificial în laborator din celule stem provenite din sângele donatorilor la voluntari sănătoși.
Sângele artificial utilizat în studiu nu a fost modificat genetic, dar totuși a fost nevoie de 10 ani de cercetare pentru ca oamenii de știință să fie pregătiți să îl testeze pe oameni.
„În prezent, recoltarea de sânge din brațul unei persoane este mult mai eficientă și mai economică, așa că vom continua să avem nevoie de donatori de sânge în viitorul previzibil”, spune profesorul Toi. „Dar ar fi cu adevărat minunat dacă am putea cultiva sânge în laborator pentru persoanele cu grupe sanguine rare, pentru care există foarte puțini donatori.”
