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Elisabeth Ehrend

• Auf der Oberfläche von Erythrozyten, Thrombozyten und Neutrophilen befinden sich mehrere hundert verschiedene polymorphe, ungekoppelt vererbte Blutgruppenantigene. Dementsprechend birgt jede Bluttransfusion das Risiko einer Immunisierung gegen fremde Blutgruppenmerkmale. Auch während der Schwangerschaft können aufgrund väterlich vererbter Antigene Alloantikörper induziert werden. Deshalb muss das Blut vor jeder Transfusion oder während einer Schwangerschaft auf das Vorhandensein irregulärer erythrozytärer Antikörper untersucht werden. Dabei greifen die aktuellen diagnostischen Verfahren auf primäre, stabilisierte Testerythrozyten von Blutspendern zurück, deren relevante Blutgruppenantigene bekannt sind. Antikörperspezifitäten können anhand von Agglutinationsreaktionen der Testzellen mit dem zu untersuchenden Patientenplasma auf ein oder mehrere Antigene zurückgeführt werden. Ist jedoch ein Antikörper gegen ein häufiges, ein hochfrequentes oder ein nicht-polymorphes, ubiquitäres Antigen gerichtet, kann in Ermangelung Antigen-negativer Testzellen keine adäquate Diagnostik gewährleistet, die Verträglichkeit der Transfusion also nicht definitiv sichergestellt werden. Auch der medizinische Einsatz therapeutischer Antikörper, welche Antigene adressieren, die auch auf Erythrozyten exprimiert werden, führt zunehmend zu Problemen. Tests auf granulozytäre Antikörper sind mangelhaft bezüglich ihrer Robustheit, besitzen eine unzureichende Auflösung und sind zudem meist zeitaufwändig und daher teuer. Antikörper gegen humane Plättchenantigene spielen insbesondere in der Schwangerschaft eine Rolle; sie vermögen bei Neugeborenen thrombozytopenische Blutungen bis hin zu massiven Hirnblutungen zu verursachen, die zu schweren Entwicklungsstörungen führen können. Bisher erfolgt jedoch mangels geeigneter Reagenzien keine standardisierte pränatale Untersuchung auf thrombozytäre Antikörper. In dieser Arbeit wurde ein neuartiges Verfahren für die Identifikation und Differenzierung irregulärer Blutgruppenantikörper etabliert, welches auf gentechnisch hergestellten, xenogenen Testzellen basiert, die einzelne definierte humane Blutgruppenantigene auf ihrer Oberfläche präsentieren. Die nicht humanen Zellen co exprimieren Fluorochrome, anhand derer Antikörper-markierte Testzellen durchflusszytometrisch voneinander unterscheidbar sind. Weiterhin können die generierten Testzellen zur Depletion von Antikörpern aus polyagglutinierenden Plasmen unter Erhalt der anderen Antikörperspezifitäten verwendet werden. Diese Technologie könnte die konventionelle Diagnostik erheblich erleichtern und bietet zudem die Möglichkeit, therapeutische Antikörper (wie z. B. anti-CD38, anti CD47, etc.), die häufig zu Interferenzen mit der Routinediagnostik führen, spezifisch prädiagnostisch aus Patientenproben zu entfernen.
• Several hundred polymorphic, unlinked inherited blood group antigens are expressed on the surface of erythrocytes, platelets and neutrophils. Accordingly, every blood transfusion carries the risk of immunization against non-self blood group characteristics. Alloantibodies can also be induced in pregnancy due to paternally inherited antigens. Therefore, it is necessary to test the blood for the presence of irregular erythrocytic antibodies prior to any transfusion or during pregnancy. Current diagnostic methods rely on primary, stabilized test erythrocytes from blood donors whose relevant blood group antigens are well known. Antibody specificities can be attributed to one or more antigens based on agglutination reactions of the test cells with patient plasma. However, if an antibody is directed against a common, a high-frequency or a non-polymorphic, ubiquitous antigen, adequate diagnosis cannot be ensured because of insufficient antigen-negative test cells, which means that compatibility of the transfusion cannot be ascertained. The use of therapeutic antibodies targeting antigens that are also expressed on erythrocytes provides a novel challenge for the immunohematology laboratory. Granulocytic antibody assays have shortcomings in terms of robustness, resolution, time consumption and costs. Antibodies against human platelet antigens are particularly important in pregnancy; they can cause thrombocytopenic hemorrhage including brain hemorrhage in fetuses and neonates, which can lead to severe developmental disorders. However, to date, standardized prenatal screening tests for anti-platelet blood group antibodies are not available. In this work, a novel method for the identification and differentiation of irregular blood group antibodies was established, based on genetically engineered xenogeneic test cells presenting single defined human blood group antigens on their cell surface. The non-human cells co-express fluorochromes that can be used to distinguish antibody-labeled test cells by flow cytometry. Furthermore, the generated test cells can be used to deplete antibodies from poly- or panagglutinating plasmas while preserving the other antibody specificities. This technology could facilitate conventional diagnostics and also offers the possibility to specifically remove therapeutic antibodies (such as anti-CD38, anti-CD47, etc.) from patient plasma, as they frequently interfere with routine diagnostics.