Jedes Jahr werden weltweit rund 112 Millionen Einheiten Spenderblut gesammelt. Sein Einsatz bei Transfusionsoperationen, Transplantationen, Schwangerschaftskomplikationen und massiven traumatischen Verletzungen ist eine der großen Erfolgsgeschichten der Medizin, nach einer wissenschaftlichen Karriere, die vor 350 Jahren begann und noch eine letzte Hürde vor sich hat. Jetzt haben Forscher neue Hinweise gefunden, die uns dem Heiligen Gral der Transfusionen näher bringen: ein universelles Blut, das für jeden Patienten funktioniert, unabhängig von seiner Blutgruppe.
Das nützlichste Blut für Transfusionen ist die Blutgruppe O negativ, da es weder die A- oder B-Antigene noch das Rh-Protein hat, die bei Menschen, die diese nicht in ihrem eigenen Blut tragen, Abstoßung hervorrufen. Diese Antigene wirken wie der rote Umhang eines Stierkämpfers und regen das Immunsystem zum Angriff an, was im Falle einer falschen Transfusion zu schweren Reaktionen führt. Menschen mit O-negativem Blut sind daher universelle Spender und ihr Blut ist bei den Blutbanken sehr gefragt (9 % der spanischen Bevölkerung sind O-negativ, bei den Basken ist der Prozentsatz jedoch viel höher).
Da O-negatives Blut universell unbedenklich ist, wird es oft in Notfallsituationen verwendet, wenn keine Zeit ist, die Blutgruppen abzugleichen, so dass es manchmal Mangelware ist. Forscher auf der ganzen Welt suchen seit langem nach Methoden, um A-, B- und AB-Blut in die Blutgruppe O umzuwandeln und so den Blutbanken zu helfen, ihre Vorräte besser zu verwalten.
Darmbakterien nachahmen
Eine Möglichkeit, Blut der Blutgruppe O herzustellen, besteht darin, die A- oder B-Antigene von den Blutzellen zu trennen, damit das Immunsystem das Blut nicht als fremd interpretiert. Forscher an der University of British Columbia, Kanada, unter der Leitung von Stephen Withers, einem Professor der Abteilung für Chemie und Biochemie, haben das menschliche Darmmikrobiom nach Enzymen durchsucht, die das tun können. Da der Darm mit Glykoproteinen ausgekleidet ist, die Zuckerstrukturen enthalten, einschließlich der A- und B-Antigene, folgt daraus, dass einige Darmbakterien die Fähigkeit entwickelt haben, diese Zucker zu spalten, um sich von ihnen zu ernähren.
Mit einer Technik, die Metagenomik genannt wird, analysierten Withers und sein Team 20.000 Fäkalienextrakte und waren in der Lage, ein leistungsstarkes neues Enzym zu identifizieren, das A-Antigene mit der 30-fachen Effizienz von Enzymen spalten kann, die in früheren Forschungen verwendet wurden. Das bedeutet, dass dem Blut viel weniger Enzym zugesetzt werden muss, um es in die Blutgruppe O umzuwandeln, was die Kosten des Prozesses erheblich reduziert. In frühen Labortests wandelte das neue Enzym erfolgreich 100 % des Blutes von A nach O um.
Bevor das mit Enzymen behandelte Blut bei Patienten eingesetzt werden kann, muss sichergestellt werden, dass während des Modifikationsprozesses keine weiteren Veränderungen in den roten Blutkörperchen auftreten. Withers rechnet gegenüber OpenMind damit, dass „die Labortests noch zwei Jahre dauern werden, während die anschließenden klinischen Studien mindestens weitere drei Jahre in Anspruch nehmen werden. Sobald die Sicherheitstests bestanden sind, sollte diese Technologie relativ einfach in den aktuellen Blutverarbeitungsprozess integriert werden können, um bei Bedarf einen breiteren Zugang zu Blut der Blutgruppe O zu ermöglichen.“
Frühe Versuche
Die Geschichte der Bluttransfusion geht auf den englischen Arzt Richard Lower (1631 – 17. Januar 1691) zurück, der 1666 durch einige eher grausame Experimente an Hunden zeigte, dass es möglich ist, Blut von einem Tier auf ein anderes zu übertragen.
Als sich die Nachricht in Frankreich verbreitete, begannen Wissenschaftler dort mit eigenen Experimenten, die zur ersten erfolgreichen Tier-zu-Mensch-Bluttransfusion (Xenotransfusion genannt) führten. Sie wurde 1667 von Jean-Baptiste Denys, dem Leibarzt von König Ludwig XIV, zwischen einem Lamm und einem 15-jährigen Jungen durchgeführt. Der Teenager überlebte den Eingriff, wahrscheinlich aufgrund der geringen transfundierten Blutmenge, ebenso wie Denys‘ zweiter Patient einige Wochen später.
In England stellte Richard Lower, der von Denys‘ Erfolgen gehört hatte, mit Unterstützung der Royal Society einen exzentrischen Mann ein – Arthur Coga, dessen Gehirn angeblich „zu heiß“ war -, um eine Lammbluttransfusion anzunehmen. Coga überlebte den Eingriff und ließ sich sogar dazu überreden, sich drei Wochen später einer zweiten Transfusion zu unterziehen – vor einer Menge Schaulustiger. Währenddessen liefen Denys‘ Xenotransfusionen in Frankreich nicht mehr gut: Der Tod zweier Patienten führte dazu, dass das Verfahren in Frankreich verboten und vom Vatikan verurteilt wurde. Nach einigen fehlgeschlagenen Experimenten in England gab auch die Royal Society die Idee auf.
Moderne Bluttransfusionen
Es gab zwar einige – meist gescheiterte – Versuche der Mensch-zu-Mensch-Transfusion im 19, Die wissenschaftliche Ära der Bluttransfusionen begann im Jahr 1900 mit der Entdeckung der großen Blutgruppen durch Karl Landsteiner (14. Juni 1868 – 26. Juni 1943), die dem österreichischen Biologen und Arzt 1930 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin einbrachte.
Landsteiner erfuhr auch, dass Transfusionen zwischen Menschen mit unterschiedlichen Blutgruppen dazu führen, dass die Blutzellen des Spenders im Empfänger zerstört werden. Als Ergebnis seiner Entdeckungen wurde 1907 die erste Transfusion von ABO-kompatiblem Blut im Mount Sinai Hospital in New York durchgeführt.
Die Suche geht weiter
Mehr als ein Jahrhundert ist seitdem vergangen, und die Suche nach universellem Blut geht weiter. Einige Forscher konzentrieren sich auf die Herstellung von künstlichem Blut aus Stammzellen; aber selbst wenn sie Erfolg haben, ist es zweifelhaft, dass genügend Blut im Labor zu geringen Kosten hergestellt werden kann, um den Bedarf an Blutspenden in naher Zukunft zu eliminieren.
Withers und sein Team, die einen vielversprechenden Durchbruch auf dem anderen Weg – der Umwandlung anderer Blutgruppen in die Blutgruppe O – erzielt haben, ruhen sich ihrerseits nicht auf ihren Lorbeeren aus. Nachdem sie ihre Ergebnisse auf der Tagung der American Chemical Society in Boston im August 2018 vorgestellt haben, „suchen sie nach anderen Enzymen, die Antigen A spalten, und bald werden wir auch nach besseren B-Spaltern suchen“, so der kanadische Forscher gegenüber OpenMind.
Wenn alles gut geht, könnte diese neue Technik in etwa 10 Jahren eingeführt werden, mit großen Vorteilen für Patienten jeder Blutgruppe – einschließlich der Gemeinschaft der Blutspender mit Blutgruppe O-negativ, die in großen gesundheitlichen Notfällen, wenn die Vorräte ihres kostbaren Blutes zur Neige gehen, ein wenig entlastet werden.