Innovatives, Durchflusszytometrie-basiertes System für Nachweis und Depletion von Humanantikörpern im Kell- Blutgruppensystem

  • Vor jeder Bluttransfusion muss ein Antikörpersuchtest auf irreguläre Antikörper gegen die wichtigsten Blutgruppenantikörper durchgeführt werden. Das K (Kell)- Antigen im Kell-Blutgruppensystem ist nach RhD das zweitimmunogenste Antigen. Gegenwärtige Untersuchungsmethoden zum Immunisierungsstatus von Patienten basieren auf der Verwendung humaner Erythrozyten als Antigenquelle. Durch Polysensibilisierung oder Sensibilisierung gegen ein häufiges Antigen kann der Ausschluss weiterer irregulärer Antikörper verhindert werden, weil Antigen-negatives Testmaterial fehlt. Aus diesem Grund haben wir ein innovatives Durchflusszytometrie-basiertes Antikörper-Detektions- und Depletionssystem entwickelt, welches auf der Expression einzelner humaner Blutgruppensysteme in einer xenogenen Testzelle basiert. Hier untersuchten wir die Eignung des Testsystems im Kell Blutgruppensystem, weil die differenzielle Glykosylierung der Antigene K und k eine besondere, bisher nicht experimentell getestete Herausforderung darstellt. Es wurden Testzellen für Kell/Rautenberg (K/Kpb), Cellano/Rautenberg (k/Kpb) und „Kk-null“/Penny (K/k~/Kpa) sowie eine „Kk-null“/Rautenberg (K/k~/Kpb) Depletionszelle generiert. Bei Letzteren wurde die den K/k-Polymorphismus definierende Aminosäure durch eine nicht-natürlich vorkommende, mutmaßlich immunologisch „neutrale“ Aminosäure ersetzt. Insgesamt konnten 19 von 20 vorbeschriebenen anti-K-, ein anti-k- und zwei anti- Kpa-Antikörper bestätigt werden. Ebenso konnten aus einem kommerziellen anti- Kpb-Serum sowie sieben anti-K-Patientenplasmen die Antikörper spezifisch mit der „Kk-null“/Rautenberg Depletionszelle beziehungsweise der Kell/Rautenberg Testzelle depletiert werden. Die Sensitivität des Assays ist vergleichbar zu der konventionellen Gelagglutinationstechnik. Die Zellen können bis zu einer Woche stabilisiert werden. Die Experimente bestätigen die Eignung der neuen Technologie auch zur Darstellung glykosylierter Blutgruppenmerkmale.
  • A screening test for irregular antibodies against the most important blood group antigens is essential before every blood transfusion. The antigen K (Kell) in the Kell blood group system is the second most immunogenic antigen after RhD. Current methods for testing the immunization status of patients are based on erythrocyte membranes as an antigen source. Polysensitization or sensitization to a frequent antigen can make exclusion of sensitization to further antigens difficult to discern for lack of antigen-negative test material. Hence, we developed an innovative flow cytometry-based antibody detection and depletion system with single-blood group expressing engineered xenogeneic cell lines. In this work as a model system we analyzed its applicability to the Kell blood group system which contains three pairs of major antigens. A specific and previously untested challenge of the Kell blood group system is the differential glycosylation of its Kell (K) / Cellano (k) variants. We generated test cells for Kell/Rautenberg (K/Kpb), Cellano /Rautenberg (k/Kpb) and "Kk-null"/Penny (K/k~/Kpa) as well as a "Kk-null"/Rautenberg depletion cell (K/k~/Kpb). In the latter, the K/k polymorphism was replaced by a non-natural, presumably immunologically neutral (non-K-non- k) amino acid sequence. In total, 19 of 20 pre-described anti-K, one anti-k and two anti-Kpa antibodies were correctly identified with our test cells. Moreover, a commercial anti-Kpb serum and 7 out of 7 anti-K patient plasmas could be specifically depleted of the specific antibody with the "Kk-null"/Rautenberg depletion cell and the Kell/Rautenberg test cell, respectively. The sensitivity of the assay is comparable to the conventional gel agglutination technique, and the cells can be stabilized for up to one week. The experiments confirm the suitability of the new technology for visualizing glycosylated blood group antigens.

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Metadaten
Author:Mehring Sophie LiGND
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-883013
DOI:https://doi.org/10.21248/gups.88301
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Halvard BönigORCiDGND, Andreas WeigertORCiDGND
Advisor:Halvard Bönig, Elisabeth Ehrend
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2025/01/08
Year of first Publication:2024
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2024/11/26
Release Date:2025/01/08
Page Number:117
HeBIS-PPN:525126783
Institutes:Medizin / Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht