Enzimas de una bacteria intestinal ayudan a producir sangre universalmente compatible

Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca y la Universidad de Lund (Suecia) han identificado enzimas de la bacteria intestinal Akkermansia muciniphila que convierten antígenos, tanto conocidos como no reconocidos hasta ahora en los glóbulos rojos humanos, para producir sangre del grupo O.

Este nuevo trabajo, publicado esta semana en la revista Nature Microbiology, las podría aportar una solución para aumentar la disponibilidad de sangre universalmente compatible.

El primer estudio para convertir la sangre se publicó hace más de 40 años en Science, cuando científicos de Nueva York aplicaron una enzima procedente de los granos de café para convertir los glóbulos del grupo B en O.

Sin embargo, hubo que esperar hasta 2007 para que un equipo internacional –en el que estaba uno de los científicos del trabajo actual– encontrara una enzima que también podía convertir correctamente el grupo sanguíneo A de los glóbulos rojos. 

De hecho, los expertos localizaron dos nuevas familias de enzimas, una de las cuales convertía el A y la otra el B. No obstante, a pesar de la ausencia prácticamente total de A y B en estas células convertidas, las pruebas cruzadas (los test de laboratorio que se realizan previamente a la transfusión) seguían siendo reactivas, por lo que esta podría ser peligrosa.  

Otro artículo en Nature Microbiology en 2019 encontró dos enzimas más eficientes que, cuando se combinaban, podían convertir A en O, aunque no se publicaron pruebas cruzadas. Se se tardó 17 años en descubrir que la razón por la que la sangre convertida no funciona como grupo sanguíneo O natural se debe a extensiones desconocidas de carbohidratos de los antígenos A y B.

Una vez que los especialistas se dieron cuenta de esto, comenzaron a colaborar entre la institución danesa y sueca para identificar enzimas que también pudieran tratar con los antígenos extendidos. Sus hallazgos son los que se publican ahora.

«Hemos aprovechado la adaptación evolutiva de la bacteria A. muciniphila para descubrir enzimas excepcionalmente eficaces», explica a SINC Maher Abou Hachem, investigador de la Universidad Técnica de Dinamarca y autor principal del estudio.

Consumo excesivo del grupo O

Los glóbulos rojos llevan en su superficie cadenas de azúcares, denominadas glicanos. Estos glicanos varían de una persona a otra y sus diferentes formas se conocen como grupos sanguíneos A, B y O.

La compatibilidad de los grupos sanguíneos es esencial durante las transfusiones de sangre, ya que el sistema inmunitario puede reaccionar ante células sanguíneas no compatibles y provocar reacciones potencialmente mortales.

La sangre del grupo O es universalmente compatible porque su estructura de azúcares es compartida por todos los grupos sanguíneos; sin embargo, las existencias pueden ser limitadas. De ahí que sean necesarias estrategias para cambiar la sangre de los grupos A y B por sangre del grupo O.

El equipo analizó bioquímicamente las enzimas producidas y utilizadas por A. muciniphila para degradar los glicanos e identificó una combinación de enzimas estructuralmente únicas que convertían eficazmente los hematíes de los grupos A y B en hematíes del grupo O.

Estas enzimas también eran eficaces contra las versiones ampliadas de A y B descubiertas recientemente y disminuían las reacciones de discordancia en las pruebas, en particular para la conversión del grupo B.

Los autores sugieren que sus hallazgos podrían utilizarse como posible herramienta para tratar los hematíes y aumentar las reservas de sangre universalmente compatible para aliviar un problema clínico, pero señalan que es necesario seguir trabajando para mejorar la conversión de la sangre del grupo A.

«Hay escasez del grupo sanguíneo O debido a su consumo excesivo en emergencias, cuando es imposible determinar el grupo sanguíneo o para transfusiones neonatales y fetales. Por lo tanto, existe un desequilibrio entre la oferta y la demanda de esta sangre donada», indica a SINC Martin L. Olsson, profesor en la Universidad de Lund y segundo autor principal.

Aliviar la demanda de sangre universal

Hoy en día no disponemos de sangre verdaderamente universal, sino que se utilizan las unidades de sangre donada por donantes del grupo sanguíneo O como sangre de emergencia y para pacientes cuyo grupo se desconoce.

«Si se pudiera aplicar en la sanidad el principio de la sangre enzimáticamente convertida, lavando la no perteneciente al grupo O con un cóctel enzimático para eliminar los antígenos A y B y sus prolongaciones, se podría aumentar la disponibilidad de sangre universal para transfusiones», afirma Olsson.

Sin embargo, hay muchos pasos que dar antes de que esto ocurra. En primer lugar, es necesario aumentar aún más la compatibilidad. “Y realizar ensayos clínicos para probar estas células convertidas en minitransfusiones para, posteriormente, hacerlo en transfusiones más grandes. Primero para establecer la seguridad y después para evaluar la eficacia», añade.

«Por último, la aplicación práctica exigiría que los bancos y laboratorios modificaran sus operaciones para más de la mitad de las unidades de sangre procesadas lo que, desde luego, es un gran problema», continúa.

Limitaciones del artículo

Si bien solo se han realizado aproximadamente 1.500 pruebas cruzadas en este trabajo, sigue siendo mucho si se tiene en cuenta que ninguno de los artículos previos incluye ninguna. Eso sí, en el estudio publicado hoy en la revista Nature Microbiology solo se han realizado ensayos en el laboratorio (in vitro), por lo que todo el trabajo in vivo (dentro de un organismo vivo) aún está por hacer.

«Seguimos observando algunas pruebas cruzadas positivas, especialmente para el grupo sanguíneo A, que no pueden explicarse por el momento. Pero estamos trabajando para comprender y solucionar este problema», concluye Olsson.