Ogni anno, circa 112 milioni di unità di sangue donato vengono raccolte nel mondo. Il suo uso nelle operazioni di trasfusione, nei trapianti, nelle complicazioni della gravidanza e nelle lesioni traumatiche massicce è una delle grandi storie di successo della medicina, dopo una carriera scientifica iniziata 350 anni fa e con un ultimo ostacolo da superare. Ora i ricercatori hanno trovato nuovi indizi che ci avvicinano al Santo Graal delle trasfusioni: un sangue universale che funziona per qualsiasi paziente, indipendentemente dal suo gruppo sanguigno.
Il sangue più utile per le trasfusioni è di tipo O negativo, poiché non ha né gli antigeni A o B né la proteina Rh, che producono il rigetto nelle persone che non li portano nel proprio sangue. Questi antigeni agiscono come il mantello rosso di un torero, incitando il sistema immunitario ad attaccare, causando gravi reazioni in caso di una trasfusione sbagliata. Le persone con sangue O-negativo sono quindi donatori universali e il loro sangue è molto richiesto dalle banche del sangue (il 9% della popolazione spagnola è O-negativo, anche se tra i baschi la percentuale è molto più alta).
Perché il sangue O-negativo è universalmente sicuro, è spesso usato in situazioni di emergenza quando non c’è tempo per abbinare i gruppi sanguigni, quindi a volte è a corto. I ricercatori di tutto il mondo hanno cercato a lungo metodi per convertire il sangue A, B e AB in sangue di tipo O, aiutando le banche del sangue a gestire meglio le loro forniture.
Mimitando i batteri intestinali
Un modo per produrre sangue di tipo O è quello di separare gli antigeni A o B dalle cellule del sangue in modo che il sistema immunitario non interpreti il sangue come straniero. I ricercatori della University of British Columbia, Canada, guidati da Stephen Withers, professore del dipartimento di chimica e biochimica, hanno cercato nel microbioma intestinale umano gli enzimi che possono farlo. Poiché l’intestino è rivestito di glicoproteine che contengono strutture di zucchero, compresi gli antigeni A e B, ne consegue che alcuni batteri intestinali hanno evoluto la capacità di tagliare questi zuccheri per nutrirsi di loro.
Usando una tecnica chiamata metagenomica, Withers e il suo team hanno analizzato 20.000 estratti fecali e sono stati in grado di identificare un nuovo potente enzima che può tagliare gli antigeni A con 30 volte l’efficienza degli enzimi utilizzati nella ricerca precedente. Questo significa che occorre aggiungere molto meno enzima al sangue per convertirlo in tipo O, riducendo notevolmente il costo del processo. Nei primi test di laboratorio, il nuovo enzima ha convertito con successo il 100% del sangue da tipo A a O.
In seguito, prima che il sangue trattato con l’enzima possa essere utilizzato nei pazienti, è necessario assicurarsi che non avvengano altri cambiamenti nei globuli rossi durante il processo di modifica. Withers anticipa a OpenMind che “i test di laboratorio richiederanno altri due anni, mentre i successivi studi clinici richiederanno almeno altri tre anni”. Una volta superati i test di sicurezza, questa tecnologia dovrebbe essere incorporata abbastanza facilmente nell’attuale flusso di lavorazione del sangue, fornendo un più ampio accesso al sangue di tipo O quando necessario.”
Tentativi iniziali
La storia delle trasfusioni di sangue risale al medico inglese Richard Lower (1631 – 17 gennaio 1691), che dimostrò nel 1666 – attraverso alcuni esperimenti piuttosto macabri effettuati sui cani – che era possibile trasfondere sangue da un animale all’altro.
Quando la notizia si diffuse in Francia, gli scienziati iniziarono i loro esperimenti, portando alla prima trasfusione di sangue da animale a uomo (chiamata xenotrasfusione). Fu eseguita nel 1667 da Jean-Baptiste Denys, medico del re Luigi XIV, tra un agnello e un ragazzo di 15 anni. L’adolescente sopravvisse alla procedura, probabilmente grazie alla piccola quantità di sangue trasfuso, come fece il secondo paziente di Denys poche settimane dopo.
In Inghilterra, Richard Lower, avendo sentito parlare dei successi di Denys, e con il sostegno della Royal Society, assunse un uomo eccentrico – Arthur Coga, il cui cervello si diceva fosse “troppo caldo” – per accettare una trasfusione di sangue di agnello. Coga è sopravvissuto alla procedura ed è stato persino convinto a sottoporsi a una seconda trasfusione tre settimane dopo, davanti a una folla di curiosi. Nel frattempo, le xenotrasfusioni di Denys in Francia non andavano più bene: la morte di due pazienti portò al divieto della procedura in Francia e alla condanna del Vaticano. Dopo alcuni esperimenti falliti in Inghilterra, anche la Royal Society abbandonò l’idea.
Trasfusioni di sangue moderne
Anche se ci sono stati alcuni tentativi, per lo più falliti, di trasfusioni da uomo a uomo nel 19° secolo, l’era scientifica delle trasfusioni di sangue è iniziata nel 1900 con la scoperta dei principali gruppi sanguigni da Karl Landsteiner (14 giugno 1868 – 26 giugno 1943), che ha guadagnato il biologo e medico austriaco il premio Nobel in fisiologia o medicina nel 1930.
Landsteiner ha anche imparato che le trasfusioni tra persone con diversi gruppi sanguigni portano alla distruzione delle cellule del sangue del donatore nel ricevente. Come risultato delle sue scoperte, nel 1907 fu eseguita la prima trasfusione di sangue ABO-compatibile al Mount Sinai Hospital di New York.
La ricerca continua
È passato più di un secolo da allora, e la ricerca del sangue universale continua. Alcuni ricercatori si stanno concentrando sulla produzione di sangue artificiale da cellule staminali; ma anche se ci riuscissero, non è certo che si possa produrre abbastanza sangue in laboratorio a un costo abbastanza basso da eliminare la necessità di donazioni di sangue nel prossimo futuro.
Da parte loro, Withers e il suo team, che hanno fatto una svolta promettente sull’altro percorso – quello di trasformare altri tipi di sangue in tipo O – non stanno riposando sugli allori. Avendo presentato i loro risultati alla riunione dell’American Chemical Society a Boston nell’agosto 2018, stanno “cercando altri enzimi che scindono l’antigene A, e presto cercheremo anche migliori scissionisti B”, ha detto il ricercatore canadese a OpenMind.
Se tutto va bene, questa nuova tecnica potrebbe essere adottata in circa 10 anni, con grandi vantaggi per i pazienti di qualsiasi tipo di sangue – compresa la comunità dei donatori di sangue di tipo O-negativo, che avranno un po’ di pressione in meno nelle grandi emergenze sanitarie, quando le scorte del loro prezioso sangue inizieranno a scarseggiare.