Elk jaar worden wereldwijd ongeveer 112 miljoen eenheden donorbloed ingezameld. Het gebruik ervan bij transfusieoperaties, transplantaties, zwangerschapscomplicaties en zware traumatische verwondingen is een van de grote succesverhalen van de geneeskunde, na een wetenschappelijke carrière die 350 jaar geleden begon en nog een laatste horde te gaan heeft. Nu hebben onderzoekers nieuwe aanwijzingen gevonden die ons dichter bij de Heilige Graal van transfusies brengen: een universeel bloed dat voor elke patiënt werkt, ongeacht zijn bloedgroep.
Het meest bruikbare bloed voor transfusies is bloedgroep O negatief, omdat het noch de A- of B-antigenen, noch het Rh-eiwit bevat, die afstoting veroorzaken bij mensen die deze antigenen niet in hun eigen bloed hebben. Deze antigenen werken als de rode cape van een stierenvechter en zetten het immuunsysteem aan tot aanvallen, wat ernstige reacties veroorzaakt in geval van een verkeerde transfusie. Mensen met O-negatief bloed zijn daarom universele donoren en hun bloed is erg in trek bij bloedbanken (9% van de Spaanse bevolking is O-negatief, hoewel dit percentage onder Basken veel hoger ligt).
Omdat O-negatief bloed universeel veilig is, wordt het vaak gebruikt in noodsituaties wanneer er geen tijd is om bloedgroepen te matchen, waardoor er soms een tekort aan is. Onderzoekers over de hele wereld zoeken al lang naar methoden om A-, B- en AB-bloed om te zetten in bloedgroep O, zodat de bloedbanken hun voorraden beter kunnen beheren.
Darmbacteriën nabootsen
Een manier om bloedgroep O te produceren is de A- of B-antigenen van de bloedcellen te scheiden, zodat het immuunsysteem het bloed niet als vreemd interpreteert. Onderzoekers van de University of British Columbia, Canada, onder leiding van Stephen Withers, professor aan de faculteit Scheikunde en Biochemie, hebben in het menselijke darmmicrobioom gezocht naar enzymen die dat kunnen doen. Omdat de darmen zijn bekleed met glycoproteïnen die suikerstructuren bevatten, waaronder A- en B-antigenen, is het logisch dat sommige darmbacteriën het vermogen hebben ontwikkeld om deze suikers te splitsen en zich daarmee te voeden.
Met behulp van een techniek die metagenomics wordt genoemd, analyseerden Withers en zijn team 20.000 ontlastingsextracten en konden zij een krachtig nieuw enzym identificeren dat A-antigenen kan splitsen met een efficiëntie die 30 maal hoger is dan die van enzymen die in eerder onderzoek zijn gebruikt. Dit betekent dat er veel minder enzym aan het bloed hoeft te worden toegevoegd om het om te zetten in type O, waardoor de kosten van het proces sterk dalen. In vroege laboratoriumtests bleek het nieuwe enzym met succes 100% van het bloed van bloedgroep A in bloedgroep O om te zetten.
Voordat het met enzymen behandelde bloed in patiënten kan worden gebruikt, moet men er vervolgens zeker van zijn dat er tijdens het modificatieproces geen andere veranderingen in de rode bloedcellen optreden. Withers verwacht aan OpenMind dat “laboratoriumtests nog twee jaar zullen duren, terwijl de daaropvolgende klinische proeven nog minstens drie jaar in beslag zullen nemen. Zodra de veiligheidstests met succes zijn doorstaan, zou deze technologie vrij gemakkelijk moeten kunnen worden opgenomen in de huidige bloedverwerkingsstroom, waardoor een bredere toegang tot bloed van type O zou worden verschaft wanneer dat nodig is.”
Eerdere pogingen
De geschiedenis van bloedtransfusies gaat terug tot de Engelse arts Richard Lower (1631 – 17 januari 1691), die in 1666 – aan de hand van enkele nogal griezelige experimenten op honden – aantoonde dat het mogelijk was bloed van het ene dier op het andere over te brengen.
Toen het nieuws zich verspreidde naar Frankrijk, begonnen wetenschappers daar hun eigen experimenten, die leidden tot de eerste succesvolle bloedtransfusie van dier op mens (xenotransfusie genoemd). Het werd in 1667 opgevoerd door Jean-Baptiste Denys, lijfarts van koning Lodewijk XIV, tussen een lam en een 15-jarige jongen. De tiener overleefde de ingreep, waarschijnlijk dankzij de kleine hoeveelheid bloed die was toegediend, evenals Denys’ tweede patiënt enkele weken later.
In Engeland huurde Richard Lower, die van Denys’ successen had gehoord, en met steun van de Royal Society, een excentrieke man in – Arthur Coga, van wie werd gezegd dat zijn hersenen “te heet” waren – om een bloedtransfusie van lammeren te accepteren. Coga overleefde de ingreep en werd zelfs overgehaald om drie weken later een tweede transfusie te ondergaan, ten overstaan van een menigte nieuwsgierige toeschouwers. Ondertussen verliepen de xenotransfusies van Denys in Frankrijk niet goed meer: de dood van twee patiënten leidde ertoe dat de procedure in Frankrijk werd verboden en door het Vaticaan werd veroordeeld. Na enkele mislukte experimenten in Engeland liet ook de Royal Society het idee varen.
Moderne bloedtransfusies
Hoewel er in de 19e eeuw enkele – meestal mislukte – pogingen tot transfusies van mens op mens zijn gedaan, Het wetenschappelijke tijdperk van de bloedtransfusie begon in 1900 met de ontdekking van de voornaamste bloedgroepen door Karl Landsteiner (14 juni 1868 – 26 juni 1943), die de Oostenrijkse bioloog en arts in 1930 de Nobelprijs voor fysiologie of geneeskunde opleverde.
Landsteiner leerde ook dat transfusies tussen mensen met verschillende bloedgroepen leiden tot de vernietiging van de bloedcellen van de donor in de ontvanger. Als gevolg van zijn ontdekkingen werd in 1907 de eerste transfusie van ABO-compatibel bloed uitgevoerd in het Mount Sinai Hospital in New York.
De zoektocht gaat door
Meer dan een eeuw is er sindsdien verstreken, en de zoektocht naar universeel bloed gaat door. Sommige onderzoekers richten zich op het maken van kunstbloed uit stamcellen; maar zelfs als zij daarin slagen, is het twijfelachtig of er genoeg in het lab kan worden geproduceerd tegen een prijs die laag genoeg is om de behoefte aan bloeddonaties in de nabije toekomst te elimineren.
Van hun kant rusten Withers en zijn team, die een veelbelovende doorbraak hebben bereikt op de andere weg – die van het omzetten van andere bloedtypes in bloedtype O – niet op hun lauweren. Nadat ze hun bevindingen in augustus 2018 hebben gepresenteerd op de bijeenkomst van de American Chemical Society in Boston, zijn ze “op zoek naar andere enzymen die antigeen A splijten, en binnenkort zullen we ook op zoek gaan naar betere B-splijters,” vertelde de Canadese onderzoeker aan OpenMind.
Als alles goed gaat, kan deze nieuwe techniek over een jaar of tien worden toegepast, met grote voordelen voor patiënten van alle bloedgroepen – inclusief de gemeenschap van bloeddonoren met bloedgroep O-negatief, die in ernstige gezondheidscrises, wanneer hun kostbare bloedvoorraad op begint te raken, wat druk van hun schouders zal worden genomen.