Enzim yang ditemukan untuk menciptakan darah donor universal

Peneliti dari DTU dan Universitas Lund telah menemukan enzim yang, jika dicampur dengan sel darah merah, mampu menghilangkan gula tertentu yang membentuk antigen A dan B dalam sistem golongan darah ABO manusia. Hasil penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Microbiology.

"Untuk pertama kalinya, campuran enzim baru tidak hanya menghilangkan antigen A dan B yang sudah dikenal, tetapi juga varian yang diperluas yang sebelumnya tidak diketahui sebagai masalah bagi keamanan transfusi. Kami hampir dapat memproduksi darah universal dari donor golongan darah B, meskipun masih perlu dilakukan upaya untuk mengubah golongan darah A yang lebih kompleks," kata Profesor Maher Abou Hashem, kepala penelitian di DTU dan salah satu ilmuwan terkemuka di balik penemuan ini.

Ia mencatat bahwa penemuan ini merupakan hasil kombinasi keahlian antara peneliti DTU di bidang enzim dari mikrobiota usus manusia dan peneliti Universitas Lund di bidang golongan karbohidrat darah dan pengobatan transfusi.

Permintaan darah donor tinggi

Sel darah merah manusia membawa struktur gula kompleks spesifik (antigen) yang menentukan empat golongan darah ABO: A, B, AB, dan O. Antigen ini mengendalikan kompatibilitas antara donor dan penerima untuk transfusi darah dan transplantasi organ yang aman. Darah donor diuji untuk penanda penyakit dan golongan darah utama, lalu dapat disimpan dalam lemari es hingga 42 hari.

Kebutuhan akan darah donor tinggi karena meningkatnya proporsi populasi lansia dan meningkatnya jumlah pasien yang menjalani prosedur medis yang memerlukan darah dalam jumlah besar. Konversi golongan darah A atau B yang berhasil menjadi darah donor ABO universal dapat secara signifikan mengurangi biaya logistik dan keuangan yang terkait dengan penyimpanan empat golongan darah yang berbeda.

Selain itu, pengembangan darah donor universal akan meningkatkan persediaan darah donor dengan mengurangi jumlah darah yang mendekati tanggal kedaluwarsa.

Kebutuhan untuk menghilangkan antigen A dan B untuk menciptakan darah donor universal dijelaskan oleh fakta bahwa mereka dapat menyebabkan reaksi imun yang mengancam jiwa jika ditransfusikan ke penerima yang tidak tepat.

Konsep penggunaan enzim untuk menciptakan darah donor universal telah diusulkan lebih dari 40 tahun yang lalu. Sejak saat itu, enzim yang lebih efektif dalam menghilangkan antigen A dan B telah ditemukan, tetapi para peneliti masih belum dapat menjelaskan atau menghilangkan semua reaksi imun yang terkait dengan darah, sehingga enzim ini belum digunakan dalam praktik klinis.

Enzim dari usus

Tim peneliti dari DTU dan Universitas Lund telah mengambil rute baru dalam menemukan enzim yang dapat menghilangkan antigen darah A dan B serta gula yang menghalanginya. Tim peneliti telah menemukan campuran enzim baru dari bakteri usus Akkermansia muciniphila, yang mencari nafkah dengan memecah lendir yang melapisi permukaan usus.

Enzim-enzim ini ditemukan sangat efektif karena gula kompleks pada permukaan mukosa usus secara kimiawi mirip dengan gula kompleks yang ditemukan pada permukaan sel darah.

"Keunikan selaput lendir adalah bakteri yang dapat hidup pada bahan ini sering kali memiliki enzim yang dipilih secara khusus untuk memecah struktur gula pada selaput lendir, termasuk antigen golongan darah ABO. Hipotesis ini ternyata benar," kata Hashem.

Para peneliti dalam penelitian ini menguji 24 enzim, yang mereka gunakan untuk memproses ratusan sampel darah.

Antigen golongan darah ABO yang ditemukan pada permukaan sel darah merah juga terdapat pada lapisan usus. Para peneliti menggunakan bakteri usus khusus dan kemampuannya untuk menggunakan antigen ini sebagai nutrisi guna mengembangkan dua campuran enzim yang mengubah sel darah merah tipe A dan B menjadi darah donor universal. Grafik: Matthias Jensen, postdoc di DTU. Sumber: Matthias Jensen, postdoc di DTU.

"Darah universal akan menciptakan penggunaan darah donor yang lebih efisien dan juga akan membantu menghindari kesalahan dalam transfusi darah dengan golongan ABO yang tidak sesuai, yang dapat mengakibatkan konsekuensi yang berpotensi fatal bagi penerimanya.

"Ketika kita dapat menciptakan darah donor ABO universal, kita akan menyederhanakan logistik pengangkutan dan penggunaan produk darah yang aman sambil meminimalkan kehilangan darah," kata Profesor Martin L. Olsson, kepala penelitian di Universitas Lund.

Para peneliti dari DTU dan Universitas Lund telah mengajukan paten untuk enzim baru dan metode pemrosesannya, dan mengharapkan kemajuan lebih lanjut dalam arah ini dalam proyek gabungan baru mereka selama tiga setengah tahun ke depan. Jika berhasil, konsep tersebut perlu diuji dalam uji klinis terkontrol sebelum dapat dipertimbangkan untuk produksi komersial dan penggunaan klinis.