Découverte des antigènes du système ABO
En 1900, Karl Landsteiner observe que le sérum de certains individus agglutine les hématies d’autres individus. En étudiant systématiquement ces réactions d’agglutination, il met en évidence l’existence de différentes caractéristiques antigéniques érythrocytaires et de leurs anticorps correspondants. En 1901, il décrit trois groupes sanguins, correspondant aux groupes A, B et O actuels. Le quatrième groupe, AB, sera décrit en 1902 par von Decastello et Sturli.
Ces caractéristiques sont héréditaires et constituent le système de groupes sanguins ABO, premier système de groupes sanguins identifié chez l’être humain. Cette découverte met ainsi en évidence l’existence d’un polymorphisme antigénique érythrocytaire au sein de l’espèce humaine.
Au-delà de son intérêt scientifique, cette découverte possède immédiatement une importance pratique considérable. Elle permet en effet de comprendre certaines réactions d’incompatibilité entre le sang de différents individus et contribue à rendre les transfusions sanguines beaucoup plus sûres grâce à la sélection de groupes ABO compatibles.
Découvertes d'autres systèmes
En 1927, Landsteiner et Philip Levine découvrent deux nouveaux systèmes de groupes sanguins, MNS et P, grâce à des expériences d’immunisation animale réalisées avec des hématies humaines. Ces découvertes montrent que le polymorphisme des antigènes érythrocytaires est beaucoup plus important que ne le laissait supposer le seul système ABO.
Une étape décisive est franchie en 1939 avec les travaux de Levine et Stetson. Ils mettent en évidence, chez une femme ayant donné naissance à un enfant atteint de maladie hémolytique du fœtus et du nouveau-né, un anticorps présent dans le sérum maternel et réagissant avec les hématies du père et de l’enfant. Cette observation constitue l’une des premières démonstrations majeures de l’allo-immunisation érythrocytaire, c’est-à-dire de la production d’anticorps par un individu dirigés contre un antigène érythrocytaire absent de ses propres hématies mais présent chez un autre individu.
En 1940, Landsteiner et Wiener réalisent des expériences d’immunisation de lapins avec des hématies de singe rhésus (Macaca mulatta). Le sérum obtenu réagit avec les hématies de la majorité des individus humains. Cette découverte conduit à la dénomination historique de facteur Rhésus, puis de système Rh.
Les résultats obtenus par Levine et Stetson en 1939 et ceux de Landsteiner et Wiener en 1940 sont initialement considérés comme étroitement liés. Il sera cependant démontré ultérieurement que l’antigène humain responsable des principales réactions du système Rh, notamment l’antigène D, n’est pas identique à l’antigène reconnu par l’anticorps obtenu lors de l’immunisation expérimentale avec des hématies de singe rhésus. Cet antigène différent sera associé au système LW (Landsteiner-Wiener).
Le terme « Rhésus » a néanmoins été conservé pour désigner le système Rh, malgré cette distinction historique.
Les travaux sur le système Rh permettent de mieux comprendre la maladie hémolytique du fœtus et du nouveau-né (MHNN). Une mère dépourvue d’un antigène érythrocytaire peut être exposée, au cours d’une grossesse ou d’une transfusion, aux hématies d’un individu possédant cet antigène et développer un allo-anticorps correspondant. Dans le cas classique de l’allo-immunisation anti-D, une mère D négative peut être immunisée par un fœtus D positif ayant hérité l’antigène D de son père. Lors d’une grossesse ultérieure avec un fœtus D positif, les immunoglobulines G anti-D maternelles peuvent traverser le placenta et entraîner une destruction des hématies fœtales.
Il ne s’agit donc plus, comme dans le système ABO, de la présence habituelle d’anticorps naturels dirigés contre certains antigènes du système, mais d’une réponse immunitaire acquise consécutive à une exposition à un antigène érythrocytaire absent chez l’individu.
La découverte de ces différents systèmes met ainsi en évidence l’importance du polymorphisme antigénique des hématies. Celui-ci constitue un enjeu majeur non seulement en transfusion sanguine, mais également dans certaines incompatibilités materno-fœtales.
Evolutions des techniques
La découverte de nouveaux antigènes érythrocytaires s’accompagne rapidement du développement de nouvelles techniques permettant de mettre en évidence les anticorps correspondants.
Une étape majeure est franchie en 1945, lorsque Robin Coombs, Arthur Mourant et Robert Race mettent au point la réaction à l’antiglobuline humaine, également appelée test de Coombs. Cette technique permet notamment de détecter des immunoglobulines, en particulier des IgG, fixées sur les hématies ou présentes dans le sérum mais ne provoquant pas directement d’agglutination visible.
La réaction à l’antiglobuline devient rapidement un outil essentiel de l’immuno-hématologie. Elle permet notamment d’améliorer la recherche et l’identification des anticorps irréguliers et contribue à l’exploration des réactions transfusionnelles ainsi qu'au diagnostic de la maladie hémolytique du fœtus et du nouveau-né.
Ces nouvelles techniques sont ensuite appliquées à l’étude des sérums de patients transfusés, notamment chez les patients polytransfusés, ainsi qu’à celui des femmes enceintes ou ayant déjà été enceintes. Elles permettent de mettre en évidence de nombreux nouveaux antigènes érythrocytaires et de caractériser progressivement de nouveaux systèmes de groupes sanguins.
Parmi les découvertes importantes figurent notamment :
- le système Kell, identifié en 1946 ;
- le système Duffy, identifié en 1950 ;
- le système Kidd, identifié en 1951.
Les découvertes de ces systèmes et de nombreux autres antigènes se poursuivent au cours des décennies suivantes, grâce à l’amélioration des techniques sérologiques et, plus récemment, au développement de la biologie moléculaire et du génotypage érythrocytaire.
L’immuno-hématologie moderne repose ainsi sur l’identification et la caractérisation de centaines d’antigènes érythrocytaires appartenant à de nombreux systèmes de groupes sanguins. Cette connaissance permet d’améliorer la compatibilité transfusionnelle, de prévenir les allo-immunisations et d’assurer une prise en charge adaptée des patients présentant des anticorps érythrocytaires.