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Bei Blutspenden : Wie sich die Blutgruppe noch nachträglich verändern lässt

  • -Aktualisiert am

Bei einer Bluttransfusion ist höchste Vorsicht geboten: Wird die falsche Blutkonserve angezapft, kann das für den Patienten tödlich enden. Bild: dpa

Gruppenwechsel von A zu Null: Mit einem neuen Verfahren lässt sich die Blutgruppe von Blutkonserven nachträglich verändern. Das könnte drängende Probleme der Transfusionsmedizin lösen.

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          Null-Rhesus-negativ, so heißt ein Lied von Udo Lindenberg aus dem Jahr 1974, in dem der Sänger die Bekanntschaft eines Vampirs macht. Zum Glück stellt sich heraus, dass der Untote eben jene Blutgruppe nicht verträgt – und Udo somit außer Gefahr ist.

          In der Transfusionsmedizin hingegen sind Blutkonserven des Typs 0-Rhesus-negativ gerade wegen ihrer Verträglichkeit begehrt. Neben Empfängern der gleichen Blutgruppe tolerieren auch Patienten aller anderen Blutgruppen, also A, B oder AB Konserven der Gruppe Null. Während andere Kombinationen von Spender- und Empfängerblutgruppe zu tödlichen Abstoßungsreaktionen führen können. Doch im Fachjournal „Nature Microbiology“ berichten kanadische Forscher nun, es sei ihnen gelungen, Spenderblut der Gruppe A in den Typ Null zu verwandeln, und zwar mit Hilfe von zwei Enzymen des Darmbakteriums „Flavonifractor plautii“. Der kleine biochemische Umbau könnte einen riesigen Fortschritt für die Medizin bedeuten. Seit den siebziger Jahren benutzt man für Bluttransfusionen kaum noch sogenanntes Vollblut, wie es direkt aus der Armvene des Spenders fließt, sondern trennt dieses umgehend in seine Bestandteile auf. Für eine klassische Bluttransfusion, die nach einem Unfall oder während einer Operation verlorenes Blut ersetzen soll, kommen heute standardmäßig sogenannte Erythrozyten-Konzentrate aus roten Blutkörperchen zum Einsatz.

          Die Gruppe Null gilt aus einem süßen Grund als Universalspender. Welcher Blutgruppe man angehört, hängt nämlich von einer kurzen Kette aus Zuckermolekülen auf der Oberfläche der Erythrozyten ab: Auf den roten Blutzellen der Gruppe B endet diese Kette mit dem Zucker Galaktose, auf solchen der Gruppe A mit dem chemisch verwandten Molekül N-Acetylgalactosamin. Erythrozyten der Gruppe AB besitzen Zuckeranhängsel beider Bauarten, dem Typ Null fehlen diese letzten Glieder der Zuckerkette völlig. Erythrozyten transportieren Sauerstoff durch den Körper. Dabei spielen diese Variationen der Oberflächen-Süßstoffe keine Rolle. Umso entscheidender wird der kleine Unterschied als Antigenmerkmal für das menschliche Immunsystem: Für das Zuckermolekül der eigenen Zellen entwickelt man schon frühkindlich eine sogenannte Selbsttoleranz. Zur gleichen Zeit lernt das Immunsystem, andere Blutgruppen-Antigene als fremd zu erkennen und anzugreifen.

          Die Blutgruppen sind in Deutschland ungleich verteilt

          Die Folge: Träger der Blutgruppe A entwickeln eine Abwehrreaktion gegen das Zucker-Antigen der Gruppe B und anders herum. Spenderblut der Gruppe AB enthält beide Antigene und kann deshalb nur Empfängern vom Typ AB gegeben werden. Dagegen fehlen beide Zucker-Anhängsel auf Erythrozyten des Typ Null – sie enthalten keine Antigene und sind deshalb als Spenderblut nicht nur mit der gleichen Blutgruppe, sondern auch mit den drei übrigen Blutgruppen kompatibel.

          In der Bevölkerung sind die vier möglichen Blutgruppen des AB0-Systems ungleich verteilt: A und Null finden sich in Deutschland bei jeweils gut vierzig Prozent der Bevölkerung, B bei nur zehn Prozent. Am seltensten ist die Merkmalskombination AB. Für Transfusionsmediziner wäre das im Prinzip kein Problem, denn das kleinere Angebot für Blutspenden seltener Blutgruppen geht ja auch mit einem geringeren Bedarf einher, gleichzeitig gibt es für häufigere Blutgruppen auch eine entsprechend größere Nachfrage. „Das Problem sind Notfälle, in denen nach einem erheblichen Blutverlust oft keine Zeit mehr bleibt, die Blutgruppe des Patienten zu bestimmen. In diesen Fällen sind wir auf Blutkonserven der Gruppe Null angewiesen. Und die kann dann trotz des eigentlich guten Angebots aus Blutspenden zur Mangelware werden“, sagt der Transfusionsmediziner Torsten Tonn von der TU Dresden, der auch Medizinischer Geschäftsführer des DRK-Blutspendedienstes Nord-Ost ist.

          Genau hier kommt nun das Verfahren der kanadischen Forscher ins Spiel, die spezifischen Antigen-Zucker mit Hilfe von Enzymen einfach von der Oberfläche von Erythrozyten abzuknipsen. Neu ist diese Idee nicht. Amerikanischen Forschern gelang dies 1982 erstmals mit Hilfe einer Galaktosidase aus Kaffeebohnen. Für eine praktische Anwendung benötigten sie jedoch zu große Mengen des Enzyms. Spätere Ansätze zeigten ähnliche Mängel.

          Der große Fund in einer Stuhlprobe

          Das könnte sich mit der aktuellen Arbeit ändern. Das Forscher-Team um den aus Deutschland stammenden Biochemiker Peter Rahfeld suchte in einer menschlichen Stuhlprobe nach bakteriellen Erbinformationen für wirksamere Enzyme. Ausgerechnet in Exkrementen nach biochemischem Gold zu suchen ist durchaus sinnvoll: Unter den vielen hundert bekannten Arten von Darmbakterien gibt es auch solche, die sich von den schleimigen Eiweiß-Zucker-Strukturen ernähren, mit denen die Darmwand ausgekleidet ist. Diese Moleküle ähneln jenen auf den Blutkörperchen. Unter fast 20000 Kandidaten-Genen aus der Stuhlprobe machten die Forscher dann ihren großen Fund: zwei Enzyme des Bakteriums Flavonifractor plautii. Zusammen knipsen die beiden das N-Acetylgalactosamin von Erythrozyten des Typs A derart effizient ab, dass schon geringste Enzymmengen ausreichen, um eine herkömmliche Blutspende von einem knappen halben Liter komplett in den Typ Null umzuwandeln. Das funktioniert nicht nur unter Laborbedingungen, sondern auch mit frisch gezapftem Blut. In den folgenden, ohnehin notwendigen Schritten der Herstellung eines Erythrozytenkonzentrats werden die Enzyme wieder entfernt. Es wäre problemlos möglich, die Enzyme in ausreichender Menge herzustellen, so die Forscher: mit denselben gentechnischen Verfahren, mit denen man schon lange Insulin für Diabetiker produziert.

          Das klingt vielversprechend. „Aber ein Mangel an Blut der Gruppe Null ist sicher nicht das größte Problem, mit dem die Tranfusionsmedizin kämpft. Fast die Hälfte der Spender in Mitteleuropa hat die Blutgruppe Null, so dass ein akuter Mangel an Erythrozytenkonzentraten dieser Gruppe eher selten ist“, meint Markus Böck, Direktor der Klinik für Transfusionsmedizin und Hämotherapie am Universitätsklinikum Würzburg. Interessant sei das Verfahren vor allem für den Spezialfall einer Umwandlung von Rhesus-negativem Blut. Dieser zweitwichtigste Blutgruppenfaktor hängt von einem Protein an der Oberfläche der Blutkörperchen ab, er ist entweder vorhanden (Rhesus-positiv) oder fehlt (Rhesus-negativ). Weil Rhesus-negative Menschen gefährliche Abwehrreaktionen auf Rhesus-positives Blut entwickeln können, gilt nur Spenderblut mit der Merkmalskombination 0-Rhesus-negativ als halbwegs universell einsetzbar. Weil aber nur sechs Prozent aller Deutschen 0-Rhesus-negativ sind, könnte das neue Umwandlungsverfahren durchaus Abhilfe für ein reales Problem bieten, denn es würde den Pool möglicher Spender um weitere sechs Prozent der Bevölkerung – den Anteil mit Blutgruppe A-Rhesus-negativ – verdoppeln.

          Aber selbst Udo Lindenbergs Blutgruppe ist in Sachen Verträglichkeit nicht optimal. Neben AB0 und Rhesus gibt es noch eine lange Reihe weiterer Blutgruppenantigene mit Namen wie Kell, Kidd oder Duffy, die zu Unverträglichkeiten führen können. Für Patienten, denen sogar Konserven der Gruppe 0-Rhesus-negativ gefährlich werden können, führen die meisten Blutspendedienste deshalb Register von Spendern mit seltenen Blutgruppenkombinationen und halten eingefrorene Blutkonserven vorrätig.

          Ist Udo Lindenbergs Blut zu alt?

          „Der ganz große Fortschritt wäre ein Universal-Erythrozytenkonzentrat, dessen Zellen keines dieser Antigene besitzen“, sagt Böck. Weil es keine Spender für solch ein wundersames Elixier gibt, führt der einzige denkbare Weg zu diesem heiligen Gral der Transfusionsmedizin über die Biotechnologie. Im Prinzip wäre es möglich, Blutstammzellen genetisch so umzuprogrammieren, dass sie keine unerwünschten Antigene produzieren, etwa mit Hilfe der vieldiskutierten Genschere Crispr/Cas9. „Bisher scheitert das in der Praxis daran, aus diesen Stammzellen dann im Labor mit realistischem Aufwand ausreichende Mengen funktionsfähiger Erythrozyten zu züchten“, sagt Torsten Tonn, der selbst an Blut aus der Retorte forscht. Tonn sieht in dem neuen Verfahren der kanadischen Gruppe deshalb einen Meilenstein. Trotz aller noch notwendigen klinischen Studien sei es bereits dicht an einer praktischen Anwendung.

          Das große Problem der Transfusionsmedizin, an dem auch Enzyme wenig ändern können, ist ohnehin die mangelnde Bereitschaft, Blut zu spenden. In Deutschland werden nach Angaben des Deutschen Roten Kreuzes täglich rund 15000 Blutspenden benötigt. Ein Drittel der Bevölkerung komme von Alter und Vorerkrankungen her als Spender in Betracht, doch nur jeder zehnte davon spende auch wirklich Blut. Genug Blutspenden zu sammeln werde in Zukunft aufgrund des demographischen Wandels noch schwerer, klagt auch die Deutsche Gesellschaft für Transfusionsmedizin und Immunhämatologie aus Anlass des Weltblutspendetags am vergangenen Freitag. Denn mit dem Anteil älterer Menschen steige auch der Bedarf an Blutkonserven, während es gleichzeitig immer weniger potentielle Spender gebe. Dabei gibt es in Deutschland schon länger keine fixe Altersobergrenze für Blutspenden mehr. Im Prinzip könnte also auch Udo mit seinen 73 Jahren noch ein wenig von seinem seltenen Saft abgeben.

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