Les enzymes ouvrent une nouvelle voie vers le don de sang universel
Des chercheurs ont découvert des enzymes qui éliminent les obstacles au développement du don de sang universel
La recherche d'un sang de donneur universel a franchi une étape décisive. Des chercheurs de l'Université technique du Danemark (DTU) et de l'Université de Lund ont découvert des enzymes qui, mélangées aux globules rouges, sont capables d'éliminer les sucres spécifiques qui constituent les antigènes A et B des groupes sanguins ABO humains. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique Nature Microbiology.
Les antigènes du groupe sanguin ABO que l'on trouve à la surface des globules rouges sont également présents sur la couche muqueuse qui tapisse la surface de l'intestin. Les chercheurs ont exploité une bactérie intestinale humaine spécialisée et sa capacité à utiliser ces antigènes comme nutriments pour découvrir et mettre au point deux mélanges enzymatiques qui convertissent les globules rouges des groupes A et B en sang de donneur universel.
Graphic: Mathias Jensen, postdoc at DTU.
"Pour la première fois, les nouveaux cocktails enzymatiques éliminent non seulement les antigènes A et B bien décrits, mais aussi des variantes étendues qui n'étaient pas reconnues auparavant comme problématiques pour la sécurité transfusionnelle. Nous sommes sur le point de pouvoir produire du sang universel à partir de donneurs du groupe B, alors qu'il reste encore du travail à faire pour convertir le sang du groupe A, plus complexe. Notre objectif est maintenant d'étudier en détail s'il existe d'autres obstacles et comment nous pouvons améliorer nos enzymes pour atteindre l'objectif ultime de la production de sang universel", déclare le professeur Maher Abou Hachem, qui dirige l'étude à DTU et est l'un des principaux scientifiques à l'origine de la découverte.
Il précise que cette découverte est le résultat de la combinaison de l'expertise des chercheurs de DTU sur les enzymes du microbiote intestinal humain et des chercheurs de l'université de Lund sur les groupes sanguins à base d'hydrates de carbone et la médecine transfusionnelle.
Forte demande de sang de donneurs
Les globules rouges humains sont porteurs de structures sucrées complexes spécifiques (antigènes) qui définissent les quatre groupes sanguins ABO A, B, AB et O. Ces antigènes contrôlent la compatibilité entre les donneurs et les receveurs pour une transfusion sanguine et une transplantation d'organes sûres. Le sang des donneurs est soumis à un dépistage des marqueurs de maladie et des principaux groupes sanguins. Il peut ensuite être conservé au réfrigérateur jusqu'à 42 jours.
Les besoins en sang des donneurs sont élevés en raison de l'augmentation de la proportion de personnes âgées dans la population et du nombre de patients qui subissent des interventions médicales nécessitant beaucoup de sang. La conversion réussie des groupes sanguins A ou B en sang de donneur universel ABO peut réduire considérablement la logistique et les coûts actuellement associés au stockage de quatre groupes sanguins différents. En outre, le développement du sang universel des donneurs permettra d'augmenter l'offre de sang des donneurs en réduisant le gaspillage du sang approchant de sa date de péremption.
La raison pour laquelle il est nécessaire d'éliminer les antigènes A et B pour créer du sang de donneur universel est qu'ils peuvent déclencher des réactions immunitaires potentiellement mortelles lorsqu'ils sont transfusés à des receveurs non compatibles.
Le concept d'utilisation d'enzymes pour produire du sang de donneur universel a été introduit il y a plus de 40 ans. Depuis, des enzymes plus efficaces pour éliminer les antigènes A et B ont été découvertes, mais les chercheurs ne sont toujours pas en mesure d'expliquer ou d'abolir toutes les réactions immunitaires liées au sang, et ces enzymes ne sont donc toujours pas utilisées dans la pratique clinique.
Enzymes de l'intestin
Les groupes de recherche de DTU et de l'université de Lund ont exploré de nouvelles voies pour trouver des enzymes capables d'éliminer à la fois les antigènes sanguins A et B et les sucres qui les bloquent. Les équipes de recherche ont découvert de nouveaux mélanges d'enzymes provenant de la bactérie intestinale humaine Akkermansia muciniphila qui se nourrit en décomposant le mucus qui recouvre la surface de l'intestin. Il s'avère que ces enzymes sont exceptionnellement efficaces, car les sucres complexes à la surface de la muqueuse intestinale partagent une ressemblance chimique avec ceux que l'on trouve à la surface des cellules sanguines.
"La particularité de la muqueuse est que les bactéries, qui sont capables de vivre sur ce matériau, ont souvent des enzymes sur mesure pour décomposer les structures sucrées de la muqueuse, qui comprennent les antigènes du groupe sanguin ABO. Cette hypothèse s'est avérée exacte", explique Maher Abou Hachem.
Les chercheurs de cette étude ont testé 24 enzymes, qu'ils ont utilisées pour traiter des centaines d'échantillons de sang.
"Le sang universel permettra d'utiliser plus efficacement le sang des donneurs et d'éviter les transfusions par erreur en cas de non-concordance ABO, ce qui peut avoir des conséquences potentiellement fatales pour le receveur. Lorsque nous pourrons créer du sang de donneur ABO-universel, nous simplifierons la logistique du transport et de l'administration de produits sanguins sûrs, tout en minimisant les déchets sanguins", explique le professeur Martin L. Olsson, responsable de l'étude à l'université de Lund.
Les chercheurs de DTU et de l'université de Lund ont déposé une demande de brevet pour les nouvelles enzymes et la méthode de traitement enzymatique et espèrent progresser dans ce domaine dans le cadre de leur nouveau projet commun au cours des trois prochaines années et demie. En cas de succès, le concept devra être testé dans le cadre d'essais contrôlés sur des patients avant de pouvoir envisager une production commerciale et une utilisation clinique.
Le projet de recherche initial est financé par le Fonds de recherche indépendant du Danemark (Sciences de la technologie et de la production, FTP), le Conseil suédois de la recherche, les subventions ALF du gouvernement suédois et des conseils de comté ainsi que la Fondation Knut et Alice Wallenberg et le Fonds de recherche du Danemark, Sciences naturelles, FNU), tandis que le nouveau projet continu est financé par la Fondation Novo Nordisk, Programme de synergie interdisciplinaire.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Mathias Jensen, Linn Stenfelt, Jennifer Ricci Hagman, Michael Jakob Pichler, Julia Weikum, Tine Sofie Nielsen, Annika Hult, Jens Preben Morth, Martin L. Olsson, Maher Abou Hachem; "Akkermansia muciniphila exoglycosidases target extended blood group antigens to generate ABO-universal blood"; Nature Microbiology, 2024-4-29
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