Enzimas intestinais podem converter glóbulos vermelhos em sangue universal tipo O

Quando uma vida está em risco, as transfusões de sangue podem manter um doente vivo - mas apenas se o sangue do dador for compatível.

Uma descoberta recente de investigadores da Dinamarca e da Suécia poderá ser útil nestas situações de urgência e, ao mesmo tempo, aliviar a escassez mundial de reservas de sangue.

A equipa encontrou uma combinação de enzimas produzidas por uma espécie de bactéria presente no intestino humano que, em ensaios laboratoriais, consegue converter glóbulos vermelhos no tipo O universal com «eficiências notavelmente elevadas». O resultado aperfeiçoa uma ideia inicialmente proposta há 40 anos.

Porque o sangue tipo O é tão importante

Tal como acontece com praticamente todas as células do corpo humano, os glóbulos vermelhos têm à superfície uma espécie de revestimento composto por estruturas açucaradas específicas. Estas estruturas diferem entre pessoas: algumas apresentam marcadores do tipo A, outras do tipo B; há ainda quem tenha ambos os tipos e quem não tenha nenhum, caso designado por O.

Os sistemas imunitários que nunca foram expostos aos tipos A ou B atacam e destroem estas células assim que as recebem numa transfusão. Em contrapartida, o sangue do tipo O é aceite por uma gama muito mais ampla de recetores.

Devido a esta versatilidade, as reservas de sangue tipo O são frequentemente consumidas, sobretudo em emergências médicas nas quais os médicos têm de agir depressa sem conhecerem o grupo sanguíneo do doente.

A conversão de glóbulos vermelhos em sangue tipo O universal não é uma proposta nova. A técnica foi introduzida em 1982, quando cientistas identificaram uma enzima extraída de grãos de café capaz de remover os açúcares da superfície das células do tipo B.

No entanto, a reação dessa enzima era muito pouco eficiente, o que tornava inviável a sua aplicação em grande escala. Apesar dos resultados inicialmente promissores em ensaios clínicos, surgiram também preocupações de segurança. Por motivos desconhecidos, o sangue de dadores permanecia por vezes incompatível com os recetores, embora as células do dador tivessem perdido quase todos os antigénios.

Por isso, os cientistas recomeçaram a procurar alternativas e, ainda em 2019, identificaram outras enzimas em coleções de bactérias intestinais.

Enzimas intestinais para converter glóbulos vermelhos

A dificuldade está no facto de existirem, desde 2022, mais de 40 sistemas de grupos sanguíneos além do sistema ABO e do fator Rh, os dois mais conhecidos.

Mesmo nos grupos sanguíneos A e B há subtipos, que apresentam comprimentos e densidades diferentes das moléculas características que se projetam das membranas dos glóbulos vermelhos.

«Neste estudo, descrevemos a descoberta de enzimas notavelmente eficientes, não só contra os antigénios A e B, mas também contra as suas extensões», escrevem Mathias Jensen e Linn Stenfelt, dois bioengenheiros da Universidade Técnica da Dinamarca, no artigo publicado com os seus colegas suecos.

Com base em trabalhos anteriores de outras equipas, os investigadores escolheram várias enzimas candidatas produzidas pela bactéria intestinal Akkermansia muciniphila. Em seguida, trataram com essas enzimas glóbulos vermelhos provenientes de vários dadores e pertencentes a diversos subtipos A e B.

Um aspeto importante para uma eventual utilização clínica é que as enzimas foram incubadas com concentrações elevadas de glóbulos vermelhos, à temperatura ambiente e durante apenas 30 minutos. Estas condições melhoram os processos mais longos e menos eficientes associados a candidatos anteriores.

«Estas condições moderadas, sem aditivos (por exemplo, dextrano), juntamente com as excelentes eficácias enzimáticas, são parâmetros importantes de viabilidade em aplicações clínicas», assinalam Jensen, Stenfelt e os seus colegas.

De forma decisiva, as enzimas selecionadas removeram também as quatro extensões conhecidas dos antigénios dos grupos A e B presentes nos glóbulos vermelhos, para além dos antigénios A e B canónicos e mais curtos observados noutros subtipos sanguíneos.

A eliminação destas extensões longas e açucaradas reduziu para menos de 9 por cento a incompatibilidade das células do tipo B tratadas com amostras de plasma. Quando ainda ocorreram reações, estas foram menos graves.

Ainda é necessário investigar por que motivo uma pequena percentagem de glóbulos vermelhos aparentemente sem açúcares continua a reagir de forma cruzada com plasmas do grupo O, bem como melhorar a conversão de células sanguíneas do grupo A.

Contudo, ao identificarem enzimas que eliminam uma variedade mais ampla de antigénios A e B, os investigadores afirmam que o estudo revela «um elo em falta» na produção de sangue universal para transfusões e, potencialmente, de órgãos para transplante.

Em 2022, investigadores recorreram a uma estratégia semelhante - embora com enzimas diferentes - para converter, em condições laboratoriais, pulmões doados do grupo sanguíneo A para o tipo O universal. Este novo trabalho poderá melhorar esses esforços o suficiente para cumprir os padrões de segurança necessários aos ensaios de transplantes em humanos.

Os glóbulos vermelhos cultivados em laboratório também estão a ser testados em ensaios em humanos, para determinar se duram mais tempo do que o sangue doado. Caso isso se confirme, poderá diminuir a pressão sobre as reservas de sangue e ajudar igualmente doentes que necessitam de transfusões repetidas a evitar complicações.

O estudo foi publicado na revista Nature Microbiology.