Enzim 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. Hasilnya dipublikasikan dalam jurnal Nature Microbiology.

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

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

Permintaan darah donor yang tinggi

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

Kebutuhan akan darah yang disumbangkan tinggi karena semakin banyaknya populasi lansia dan lebih banyak pasien yang menjalani prosedur medis yang memerlukan darah dalam jumlah besar. Mengubah golongan darah A atau B menjadi darah donor ABO universal secara sukses dapat mengurangi biaya logistik dan finansial yang terkait dengan penyimpanan empat golongan darah yang berbeda secara signifikan.

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

Kebutuhan untuk menghilangkan antigen A dan B untuk membuat donor darah universal adalah karena antigen tersebut dapat menyebabkan reaksi imun yang mengancam jiwa jika ditransfusikan ke penerima yang tidak tepat.

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

Enzim dari usus

Tim peneliti dari DTU dan Universitas Lund telah mengambil rute baru untuk 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 makan dengan memecah lendir yang melapisi permukaan usus.

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

“Keunikan selaput lendir adalah bakteri yang dapat hidup pada bahan ini seringkali memiliki enzim pilihan khusus untuk mendegradasi struktur gula pada selaput lendir, termasuk antigen golongan darah ABO. Hipotesis ini ternyata benar,” kata Hashem. p>

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 mukosa usus. Para peneliti menggunakan bakteri usus khusus dan kemampuannya untuk menggunakan antigen ini sebagai nutrisi untuk mengembangkan dua campuran enzim yang mengubah sel darah merah kelompok A dan B menjadi darah donor universal. Gambar: 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 transfusi dengan kelompok ABO yang tidak kompatibel, yang dapat mengakibatkan konsekuensi fatal bagi penerimanya.

“Ketika kita dapat menciptakan sistem donor darah ABO yang universal, kita akan menyederhanakan logistik pengangkutan dan penggunaan produk darah yang aman sekaligus meminimalkan kehilangan darah,” kata Profesor Martin L. Olsson, pemimpin studi di Lund University. hal>

Para peneliti dari DTU dan Lund University telah mengajukan permohonan paten untuk enzim baru dan metode pengolahannya, dan mengharapkan kemajuan lebih lanjut dalam proyek bersama mereka yang baru selama tiga setengah tahun ke depan. Jika berhasil, konsep tersebut harus diuji dalam uji klinis terkontrol sebelum dapat dipertimbangkan untuk produksi komersial dan penggunaan klinis.