Volledig scherm
© Shutterstock/beeldbewerking AD

Wetenschappelijke doorbraak in ontwikkeling universeel bloed

Wetenschappers aan de Universiteit van British Columbia hebben ontdekt hoe ze bloed universeel kunnen maken. Paus Innocentius de Achtste was in 1492 naar verluidt de eerste die een bloedtransfusie onderging. Helaas bezweken de kerkvorst en de drie 10-jarige donortjes aan de behandeling. Ruim 500 jaar later maakt de bloedgroep van donor en ontvanger mogelijk niets meer uit. Met dank aan een enzym uit onze eigen darmen.

In 1667 ging het behoorlijk mis toen de Franse arts Jean Baptiste Denis een 16-jarige patiënt het bloed van een schaap toediende. Van het verschil tussen mensenbloed en dat van dieren had de lijfarts van Lodewijk de Veertiende geen kaas gegeten. Laat staan van bloedgroepen bij mensen. Na een veelvoud aan fatale transfusies werd Denis' methode in 1670 door de rechter verboden, om pas 150 jaar later met meer succes te worden uitgevoerd.

Om bloedtransfusies veilig toe te kunnen passen, moeten de types compatibel zijn. Welk type bloed je hebt, de bloedgroep, wordt bepaald door de structuur van eiwitten en suikers op de rode bloedcellen. Die structuren heten antigenen en kunnen, zodra ze verschillen tussen personen, een afweerreactie oproepen. Bloed kent daardoor acht belangrijke typen: de bloedgroepen A, B, AB en O in zowel min- of plus-variant, de zogenaamde rhesusfactor. A en B zijn verschillende suikers vastgemaakt aan eenzelfde eiwit. AB heeft beide suikers en groep O heeft er geen.

Vraag maar O-negatief

Quote

Door de groeiende wereldbe­vol­king is het van groot belang de bloedvoor­raad uit te breiden

Stephen Withers, Universiteit van British Columbia

In Nederland heeft maar liefst 39 procent van de mensen bloedgroep O-positief, zegt bloedbank Sanquin. Er is daardoor veel vraag naar en donoren geven het met regelmaat. Groep O-negatief komt met slechts 7 procent veel minder voor, maar heeft een belangrijke eigenschap: Zowel de suiker als de rhesusfactor ontbreken en iedereen kan het ontvangen. Om die reden is het een erg gewilde bloedgroep. De voorraad passend donorbloed is echter niet onuitputtelijk. Daar brengt de ontdekking van de Canadese wetenschappers mogelijk verandering in.

In 2007 publiceerden onderzoekers een methode die in principe elke bloedgroep kan veranderen in O. Ze gebruiken daartoe een enzym dat letterlijk de suikers van de rode bloedcellen ‘afknabbelt’. Op die manier zien rode bloedcellen van de groepen A en B er voor het afweersysteem uit als O. Enige nadeel van de techniek was dat er enorm veel enzymen nodig waren om het klusje te klaren. In 2015 werd de methode flink verbeterd met behulp van een gemuteerd virus, maar er werd verder gezocht.

Slijmvlies van maag-darmstelsel

,,Onderzoekers zijn al sinds 1982 op zoek naar enzymen die bloed kunnen aanpassen’’, schrijft chemiedocent Stephen Withers nu. ,,Maar de nieuwe enzymen doen hun werk dertig keer beter.’’ Het dna van miljoenen bacteriën uit diverse bronnen werd bestudeerd om een omgeving te vinden waar bacteriën met de gezochte eiwitten zich konden ophouden. Uiteindelijk vonden de wetenschappers die dicht bij huis, namelijk in het slijmvlies van het menselijke maag-darmstelsel.

Het maag- en darmslijmvlies bevat suikers die qua structuur overeenkomen met die op de eiwitten van de rode bloedcel. Withers: ,,Door te kijken naar bacteriën die van die suikers leven, konden we een enzym isoleren dat door die organismen wordt gebruikt om de suikermoleculen eraf te plukken.’’ De onderzoekers produceerden een grote hoeveelheid van de enzymen en ontdekten dat ze ook op de antigenen in bloed functioneren.

Withers en zijn collega’s hebben inmiddels patent aangevraagd en hopen in de nabije toekomst op grotere schaal te kunnen testen. ,,Met de groeiende wereldbevolking en de frequentie waarmee natuurrampen zich voordoen, is het van groot belang de wereldbloedvoorraad uit te breiden.’’ De wetenschapper spreekt de wens uit dat hun vinding straks niet alleen elk type bloed kan omzetten, maar ook weefsel en organen, ongeacht de bloedgroep van de ontvanger, geschikt kunnen maken.

Reactie bloedbank Sanquin

Quote

Het risico bestaat dat de 'vorm' van het bewerkte eiwit net iets anders wordt dan dat op bloedgroep O

Marieke von Lindern, Sanquin

,,Een interessante studie'', is de reactie bij Sanquin, de non-profitorganisatie die belast is met de bloedvoorziening in Nederland. Celbiologe Marieke von Lindern: ,,Als het A en B bloed in O wordt omgezet, verkleint dat de kans op ongelukken. Zo kan per abuis een zak bloed bij de verkeerde patiënt terechtkomen, bijvoorbeeld bij iemand met dezelfde naam op dezelfde afdeling.'' Von Lindern ziet echter wel wat 'knelpunten' in de techniek.

,,Het risico bestaat dat de 'vorm' van het bewerkte eiwit net iets anders wordt, waardoor na het wegknippen van 
de A en B suikers het resterende eiwit toch niet helemaal gelijk is aan het natuurlijke eiwit op bloedgroep O. Het resultaat is dan mogelijk een nieuwe structuur die een afweerreactie oproept 'een zogenaamd neo-antigeen'.  Ook bestaat volgens Von Lindern het risico dat het enzym een suiker op een ander eiwit wegknipt, met opnieuw een neo-antigeen tot gevolg. Of dat het geval is moet uit klinische studies blijken. 

Wel 300 verschillende antigenen

,,Er zijn naast het bloedgroepsysteem ABO en het rhesus-systeem nog 30 andere bloedgroepsystemen met wel 300 verschillende bloedgroepantigenen'', vervolgt de onderzoekster. ,,Die geven bij een eerste transfusie geen problemen. Patiënten met chronische bloedarmoede, die vaak een transfusie nodig hebben, lopen een groot risico om toch een afweerreactie tegen deze andere antigenen te ontwikkelen.'' Als dat gebeurt, kan het lastig worden om een donor te vinden met de geschikte bloedgroep.

Sanquin volgt daarom een andere strategie en zet in op het ontwikkelen van methoden om de antigenen van donors en patiënten beter te matchen. Ook ontwikkelt men kweekbloed dat zoveel mogelijk antigenen mist en dan ook O-negatief is. ,,Bij patiënten die een verhoogd risico lopen om afweerreacties tegen donorbloed te ontwikkelen, kunnen  we dan antigeen-arm of precies passend bloed toedienen.'' Naar de veiligheid van kweekbloed wordt nog onderzoek gedaan.

Von Lindern ziet verder de controle van barcode's aan het bed van patiënten als een beter systeem om fouten te voorkomen. De kans dat op korte termijn alleen nog O-negatief bij Sanquin in de koeling ligt, is heel klein. ,,In Nederland is geen tekort aan bloed, maar Sanquin verwelkomt graag nieuwe donors. Gelukkig zijn er veel mensen die bloed of plasma komen doneren. We hebben beiden nodig en voor plasmadonatie maakt de bloedgroep niet uit.''