La vita precoce e la via della Serologia

Karl Landsteiner nacque il 14 giugno 1868 a Vienna, una città che si trovava all’epicentro dell’innovazione medica e scientifica in Europa durante la fine del XIX secolo. Suo padre, Leopold Landsteiner, era un giornalista e redattore di giornali di spicco, ma la sua morte precoce quando Karl aveva appena sei anni, aveva messo la famiglia sotto sforzo finanziario.

L’ambiente di Vienna ha esposto Landsteiner al lavoro innovativo di Louis Pasteur in Francia e Robert Koch in Germania, le cui scoperte nella teoria dei germi e nell’immunità erano 1890 che l’interesse del Landsteiner si è spostato dalla pratica clinica alla ricerca di laboratorio, e si è imbarcato in una fase “sperdente” attraverso alcune delle più belle istituzioni scientifiche europee.

La crisi della trasfusione del sangue del XIX secolo

Alla fine del 1800, la trasfusione di sangue era una disperata e ad alto rischio giocata solo nelle circostanze più estreme. I primi tentativi di medici come James Blundell nel 1820 avevano salvato alcune donne dall'emorragia post-partita, ma il tasso di mortalità generale era incredibilmente alto. Molti pazienti morirono in pochi minuti di ricezione di sangue, i loro corpi reagiscono con febbre, brividi, riconoscono l'urina grave e la sindrome crollante

Il problema fondamentale era un mistero completo: perché alcuni individui accettavano il sangue da un donatore senza emissione, mentre altri morivano da una trasfusione incompatibile? Le poche trasfusioni di successo erano spesso tra i membri della famiglia o parenti stretti, ma nessuno ancora ha capito il modello sottostante. Questo puzzle clinico era lo sfondo per il lavoro più famoso di Landsteiner. La mancanza di un quadro scientifico per la sicurezza della trasfusione significavasorientare i medici che anche ben curanti poteva inavverosamente

L'esperimento del 1900

Se altri videro un fallimento casuale, Landsteiner vide un modello. Disegnando la sua conoscenza dell’immunologia, ipotizzava che le reazioni fossero immunologiche in natura, che il sangue del destinatario contenesse sostanze che potessero attaccare e distruggere le cellule rosse di un donatore. Nel 1900, progettò un esperimento ingannevole che avrebbe cambiato il corso della medicina.

Ricodifica della reazione di Agglutizione

Il Landsteiner ha interpretato correttamente il goffo come un'interazione anticorpo-antigene. Ha dedotto che le cellule rosse hanno portato specifici marcatori di superficie (antigeni) e che il siero conteneva anticorpi naturali diretti contro i marcatori che erano assenti dalle cellule proprie dell'individuo.

Landsteiner pubblicò i suoi risultati nel 1901 in un articolo di base dal titolo “On Agglutination Phenomena in Normal Human Blood”. Il test di agglutinazione che sviluppò divenne lo standard d’oro per la digitazione del sangue, una procedura ancora eseguita miliardi di volte all’anno.

Trasformazione della medicina della trasfusione

L’impatto pratico della scoperta di Landsteiner fu immediato, ma la sua diffusa adozione prese tempo. La prima trasfusione di successo utilizzando la digitazione del sangue fu eseguita nel 1907 dal Dr. Reuben Ottenberg al Mount Sinai Hospital di New York, che riconobbe anche l’importanza di usare donatori di sangue dello stesso tipo e sviluppò una procedura di test di compatibilità completa.

Questo ha posto le basi per le banche del sangue civili che sono emersi negli anni '30, in particolare nell'Unione Sovietica sotto il Dr. Sergey Yudin, che ha stabilito la prima banca del sangue civile nel 1932, e in seguito negli Stati Uniti sotto la guida del Dr. Charles Drew.

Oltre ABO: Il fattore Rh e la malattia emolitica

Dopo essersi trasferito negli Stati Uniti nel 1923 per unirsi all'Istituto Rockefeller per la Ricerca Medica di New York, ha continuato le sue indagini serologiche con lo stesso rigore sistematico. Nel 1937, lavorando con Alexander Wiener, ha iniettato globuli rossi da una scimmia reso in conigli e cavia ha portato cellule umane RGHUC.

La scoperta del fattore Rh ha risolto un mistero medico devastante: la malattia emolitica del neonato (HDN). I medici hanno osservato per decenni che alcuni bambini sono nati con un ittero grave e l’anemia, spesso portando a morte o danni neurologici permanenti (kernicterus).

Il Cascade della scoperta: Altri sistemi del gruppo sanguigno

L’approccio sistematico del Landsteiner ha aperto le porte per ulteriori scoperte. Oggi, la Società Internazionale della Trasfusione del Sangue (ISBT)] riconosce oltre 40 sistemi di gruppo sanguigno, che comprendono più di 300 antigeni, tra cui il sistema MNS (scoperto da Landsteiner nel 1927 con Philip Levine), il sistema Kell, il sistema di proteine del Duffy e il sistema Kidd

Lente genetiche e antropologiche

I gruppi di sangue di Landsteiner sono diventati uno dei primi tratti mendelici mappati negli esseri umani, dimostrando che sono stati ereditati in un semplice modello dominante / recessivo.

Gruppi di sangue e malattie: un puzzle continuo

Il significato biologico degli antigeni ABO si estende molto oltre la trasfusione. Queste molecole sono carboidrati complessi espressi sulla superficie dei globuli rossi e molti altri tessuti, tra cui le cellule epiteliali e l'endotelio vascolare.

Il pandemico di COVID-19 ha portato una rinnovata attenzione a questo campo. Un grande studio di associazione genoma pubblicato nel Nuovo Inghilterra Journal of Medicine ha scoperto che le persone con il sangue di tipo O hanno un rischio leggermente più basso di gravi malattie di COVID-19, mentre quelle con il tipo A hanno un rischio più elevato.

Riconoscimento, Premi e Legacy Continua

Per la sua scoperta di gruppi di sangue umani, Karl Landsteiner ha ricevuto il premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 1930. Nella sua conferenza Nobel, ha sottolineato i benefici pratici del suo lavoro per la terapia di trasfusione e le sue implicazioni più ampie per la biologia e la genetica umana.

Moderno Blood Banking e futuro Frontiers

I principi stabiliti dal Landsteiner sono ora incorporati in ogni aspetto della moderna medicina di trasfusione.Il test di pre-trasfusione di routine include un tipo ABO/Rh, uno schermo anticorpo (il test Coombs indiretto), e un crossmatch tra le cellule del donatore e il siero del destinatario. La tecnologia della banca del sangue ha avanzato dalla semplice agglutinazione del tubo alla colonna di gel automatizzata e i saggi di solido-fase sviluppati in grado di un singolo in grado di identificazione di un campo di un'anti.

I pazienti con i tipi di sangue rara o quelli che hanno sviluppato anticorpi contro gli anticorpi ad alta frequenza possono essere difficili da sostenere, soprattutto in situazioni di emergenza o di perdita di massa. Per affrontare questo, il campo si sta muovendo verso le banche genotipali molecolari, piuttosto che semplici fenotiping.

Conclusioni

Il lavoro di Karl Landsteiner esemplifica come un semplice e ben progettato esperimento possa risolvere un problema clinico urgente e aprire simultaneamente vasti nuovi campi di indagine. La sua classificazione dei gruppi sanguigni ha fornito la chiave che ha sbloccato la trasfusione sicura, ha posto la base per la genetica umana e la biologia della popolazione, e continua ad influenzare la nostra comprensione delle interazioni ostili e dell'evoluzione umana.