Globuli rossi

Camuffare il fattore Rh espresso sulla superficie dei globuli rossi con l’obiettivo di renderli compatibili con tutti i gruppi sanguigni. Una preziosa metodica in tempi di emergenza sanitaria come quella di COVID-19.

Un gruppo di scienziati cinesi ha creato un globulo rosso “invisibile”, in grado cioè di nascondere le caratteristiche che lo rendono riconoscibile dal sistema immunitario di un organismo con gruppo sanguigno diverso in caso di trasfusione. Lo studio  pubblicato a marzo su Science Advances, potrebbe essere un passo avanti verso la creazione del sangue universalmente compatibile, aumentando le possibilità in medicina d’emergenza e riducendo i rischi legati alle carenze di donazioni, problema presentatosi anche durante la pandemia di COVID-19. Inoltre, molte sono le malattie che dipendono dalle donazioni di sangue e, sebbene in alcuni casi le terapie avanzate stiano soppiantando la pratica delle trasfusioni (ad esempio nel caso dell’emofilia e della beta-talassemia), in molti casi restano fondamentali per la sopravvivenza.

Il sangue, uno tra i primi tessuti a essere stato “trapiantato” (o meglio, trasfuso), è composto da cellule dalla vita breve che, a seconda della tipologia, va da poche ore ad alcune settimane. Il continuo rinnovamento è garantito da una piccola popolazione di cellule, chiamate staminali ematopoietiche, in grado di produrre tutte le diverse linee cellulari, tra cui anche i globuli rossi. Tutti noi produciamo continuamente cellule del sangue e, in assenza di patologie in grado di minarne la qualità e l’efficienza, sono sufficienti a far arrivare ossigeno ai tessuti, a difenderci da potenziali patogeni, a trasportare piastrine e sostanze utili in tutto il corpo.
Prima del ‘900 si pensava che tutto il sangue fosse uguale, il che ha portato a trasfusioni spesso fatali. Le cause, allora sconosciute, sono state messe in luce dall’immunologo e patologo austriaco (naturalizzato americano) Karl Landsteiner, Premio Nobel per la medicina e la fisiologia nel 1930 per la scoperta dei gruppi sanguigni umani e scopritore, nel 1940, del fattore sanguigno Rh.

I globuli rossi presentano sulla loro superficie degli antigeni, cioè dei marcatori caratteristici in grado di innescare una risposta immunitaria quando riconosciuti come estranei. La presenza di questi antigeni identifica i gruppi sanguigni: A, B, AB (se presenti entrambi) e, se assenti, 0. I nostri antigeni vengono ignorati dai meccanismi di difesa ma, se si dovesse ricevere una trasfusione con sangue non compatibile, il sistema immunitario attaccherebbe i globuli rossi che presentano sulla superficie antigeni diversi, riconosciuti come estranei. È fondamentale garantire che ci sia compatibilità durante le trasfusioni: il rischio è la reazione trasfusionale, che nel 30% dei casi può causare la morte o danni molto gravi nel ricevente. Oltre agli antigeni A e B, bisogna tenere in considerazione il fattore Rh (Rhesus) che può essere presente (Rh positivo) o assente (Rh negativo). Come riportato nello studio, circa l’85% dei caucasici ha sangue Rh positivo, rendendo l’Rh negativo protagonista di carenze a livello ospedaliero.

La conversione di sangue Rh positivo in Rh negativo può essere una strategia efficace, ma rappresenta una sfida significativa. Negli anni sono stati diversi gli studi sul sangue universale: la rimozione degli antigeni A e B – grazie all’utilizzo di enzimi – può essere applicata con successo, ma questo processo non è applicabile al fattore Rh che è legato molto più in profondità sulla membrana. È stata provata la tecnica di editing basata sulle nucleasi, ma questo può causare altre mutazioni e non si è arrivati agli studi in vivo. Inoltre, sono stati sperimentati vari polimeri in grado di incapsulare e “camuffare” gli antigeni, ma le conseguenze modificavano in peggio le caratteristiche dei globuli rossi.
Questo recente studio cinese è finalmente riuscito a fare un passo avanti nella ricerca in questo settore. I ricercatori hanno prelevato globuli rossi umani Rh positivi e li hanno rivestiti con uno strato tridimensionale di idrogel di acido polisialico (PSA) e tiramina, con l’obiettivo di nascondere gli antigeni del fattore Rh al sistema immunitario. In questo modo, sono riusciti a mascherarli e ad evitare la risposta immunitaria, senza però compromettere le caratteristiche fondamentali dei globuli rossi. Le cellule così modificate sono state sottoposte a diversi test di laboratorio, tra cui test per la coagulazione, per la fragilità e per la capacità di trasportare ossigeno. Passando ai test su modelli animali, la trasfusione di questi globuli rossi nei topi è andata bene: sono sopravvissuti gli animali e i globuli rossi sono rimasti in circolo per 40 giorni, durata paragonabile ai normali globuli rossi. Sono stati fatti ulteriori test per valutare l’effetto “invisibile” sui conigli e i risultati sono stati buoni.

Si tratta a tutti gli effetti di ingegneria applicata alla superficie cellulare e, se si riuscissero a combinare metodi in grado di nascondere il fattore Rh e gli antigeni A e B contemporaneamente, si potrebbe produrre sangue di tipo 0 negativo a partire da tutti i gruppi sanguigni esistenti. I globuli rossi ingegnerizzati sono un campo di ricerca importante per il futuro della medicina d’emergenza e delle necessità trasfusionali, ma saranno necessarie ulteriori scoperte – ad esempio sulla compatibilità tra le piastrine – prima di poterci avvicinare al sangue universale.

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