GENETIKA PENGGOLONGAN DARAH RHESUS

Pendahuluan

Faktor Rhesus secara klinis merupakan sistem golongan darah berbasis protein yang paling penting. Dengan 49 antigen yang digambarkan, ini adalah yang terbesar dari semua 29 sistem golongan darah. Jumlah antigen Rhesus yang relatif besar disebabkan oleh basis genetiknya yang kompleks. Antigen terletak di dua protein Rhesus  RhD dan RhCE  dan diproduksi oleh perbedaan urutan protein mereka. Dalam nomenklatur CD, disebut CD240D dan CD240CE. Tidak seperti protein golongan darah lainnya, protein Rhesus hanya diekspresikan di selaput sel darah merah dan prekursor langsungnya.

Rhesus adalah kepentingan klinis kedua selain kelompok darah AB0. Sejak diperkenalkannya profilaksis anti-D  pada ibu setelah melahirkan pada akhir 1960-an, dan menggabungkan profilaksis anti-D pra- dan post persalinan pada awal 1990-an, kejadian penyakit hemolitik pada bayi baru lahir karena alloimunisasi telah berkurang lebih dari 90%. Hingga 1% semua wanita hamil memiliki antibodi anti eritrosit yang signifikan secara klinis. Anti-D tetap menjadi indikasi utama fototerapi atau transfusi tukar pada bayi baru lahir, dan wanita hamil yang D negatif menunjukkan kejadian di atas rata-rata.

Lima antigen Rhesus paling penting adalah penyebab kebanyakan alloimunisasi setelah transfusi darah. Menurut pedoman hemoterapi di Jerman, penerima transfusi D negatif harus selalu diberi produk eritrosit negatif.

Sejak tahun 2000, wanita usia subur dan anak perempuan juga telah menerima transfusi yang kompatibel untuk antigen Rhesus lebih lanjut seperti C, c, E dan e sebagai tambahan antigen K dari kelompok darah Kell. Prosedur ini juga berlaku untuk pasien yang menerima transfusi secara teratur atau memiliki masalah immunohematologis seperti anti-erythrocyte, allo- dan autoantibodi. Dalam kasus autoantibodi, spesifisitas pasti biasanya tidak ditentukan. Meskipun sepertiga dari autoantibodi semacam itu diarahkan pada protein Rhesus, ini hampir tidak memiliki konsekuensi praktis untuk perawatan.

Antigen D, ditemukan pada tahun 1939, adalah antigen Rhesus pertama yang akan dijelaskan. D pasien positif disebut Rhesus-positif. Pada tahun 1946, sebuah varian kuantitatif dengan ekspresi lemah Antigen D ditemukan dan disebut “Du”. Varian ini, yang sekarang disebut “D lemah”, bersifat klinis dan diagnostik. Sejak 1953 sudah jelas bahwa ada juga varian kualitatif antigen D. Meskipun pasien dengan varian D parsial ini positif terhadap antigen D, mereka juga dapat membentuk anti-D.

Gambar 1. Duplikasi gen Rhesus dan delesi gen RHD.

Dasar genetik

 Untuk memahami dasar genetik penyakit, penting untuk memahami perbedaan variabilitas genetik, serta frekuensi dan distribusi individu dalam populasi. Biasanya ada korelasi erat antara genotipe dan fenotip yang diekspresikan. Dengan demikian, dengan mengambil perubahan gen RHD sebagai contoh, adalah mungkin untuk membuat kesimpulan tentang ekspresi protein RhD pada selaput eritrosit. Seperti halnya dengan banyak varian D, protein RhD yang dimodifikasi dapat memiliki implikasi penting untuk antigenisitas transfusi.

Dasar molekuler alel Rhesus

 Gen Rhesus pertama, gen RHCE, ditemukan pada tahun 1990. Gen RHD ditemukan dua tahun kemudian, dan total penghapusan gen ini dipastikan sebagai penyebab fenotip negatif D Eropa. Lebih dari 170 alel ditemukan pada gen RHD. Situs ini masih belum dieksplorasi sepenuhnya, bahkan 15 tahun setelah gen Rhesus pertama dikloning. DNB, yang paling umum dari semua alel D Eropa parsial, digambarkan baru-baru ini seperti tahun 2002. Pada tahun 2002, perbandingan antara Proyek Genom Manusia dan Proyek Genom Mamalia meningkatkan pemahaman pembentukan gen Rhesus pada kromosom 1 (Gambar 1). Kebanyakan mamalia hanya memiliki satu gen Rhesus, yang posisinya sesuai dengan gen RHCE manusia. Gen RHD muncul dari duplikasi gen leluhur Rhesus selama evolusi mamalia. Penghapusan RHD terjadi selama evolusi hominid, sehingga banyak manusia modern sama sekali kekurangan gen RHD. Haplotype (glossary) adalah penyebab utama fenotipe negatif D di seluruh dunia. Alel RH dapat dikelompokkan menurut struktur molekulnya. Untuk sebagian besar, kelompok ini menunjukkan mutasi titik (SNP, polimorfisme nukleotida tunggal) yang menyebabkan missense, pergeseran frame atau mutasi situs sambatan. Alel hibrida RHD-CE-D sering terbentuk dengan konversi gen. Contoh perubahan molekuler dan pengaruhnya terhadap antigen D (tabel 1) menunjukkan bagaimana fenotip antigen D berkorelasi dengan struktur molekul.

Tabel 1. perubahan molekuler dan pengaruhnya terhadap antigen D

Dasar molekuler fenotipe Rhesus

Kedua Rhesus protein, RhD dan RhCE, sangat mirip, berbeda hanya 36 dari 417 asam amino masing-masing. Masing-masing memiliki dua belas segmen di dalam selaput eritrosit dan enam loop ekstraselular (gambar 2). Terminal amino (NH3) dan karboksil (COOH) terletak di dalam sel.

D fenotip negatif

Perbedaan penting secara klinis antara Rhesus positif dan Rhesus engsel negatif pada ada atau tidak adanya protein RhD pada membran eritrosit (D positif resp. D negatif). Hal yang tidak biasa terjadi pada eritrosit atau protein sel lainnya yang kurang seluruhnya pada banyak manusia. Fitur genetik khusus ini berkontribusi pada antigenisitas kuat protein RhD. Selama duplikasi gen RH leluhur, dua segmen DNA dibentuk, dikenal sebagai kotak Rhesus (gambar 1).5 Penghapusan RHD dihasilkan dari crossover yang tidak setara (gambar 3), yang terjadi ketika dua segmen DNA sangat homolog, seperti pada kotak Rhesus. Haplotipe negatif RHD yang paling umum di antara orang Eropa ditandai oleh Rhesus hibrida. Perbedaan molekuler yang halus antara berbagai bentuk kotak Rhesus digunakan untuk pengujian genetik.

Dasar molekul varian antigen D

 Selain kekurangan protein RhD, fenotip negatif D terutama disebabkan oleh serangkaian perubahan pada protein RhD yang pada gilirannya mengubah fenotipe antigen D. Bergantung pada fenotipe dan struktur molekulernya, alel RHD ini diklasifikasikan sebagai D parsial, D lemah atau DEL.

Gambar 2.  Protein Rhesus pada membran eritrosit

Partial D

Protein RhD melintasi membran eritrosit beberapa kali, hanya menyisakan bagian protein yang terpapar di permukaan (gambar 2). Jika asam amino tersubstitusi pada sebagian protein RhD yang terletak di permukaan luar membran eritrosit, epitop tunggal dari antigen D dapat hilang atau antigen baru dapat terbentuk. DNB adalah bagian parsial Eropa yang paling umum (tabel 1). D adalah subkelompok parsial D. Struktur situs gen Rhesus memfasilitasi konversi gen (gambar 4). Dalam gen RHD beberapa gen gen RHCE homolog akan dimasukkan, membentuk alel Rhesus hibrida yang mengekspresikan protein hibrida yang sesuai. Ini adalah bagaimana kategori D III sampai VI muncul. Perubahan biasanya mempengaruhi serangkaian panjang asam amino, yang selalu berada pada permukaan eritrosit.

D Lemah

  Jika substitusi asam amino berada di dalam membran eritrosit atau sitoplasma, ini akan menghasilkan fenotip D yang lemah (gambar 2).8 Integrasi protein RhD ke dalam membran akan terhambat, menyebabkan pelemahan antigen D secara kuantitatif. Biasanya tidak ada perubahan kualitatif, dan karenanya tidak ada imunisasi anti-D. Tipe D lemah 1 adalah yang paling umum di Eropa (tabel 1).

DEL

Antigen D yang sangat lemah dinyatakan sebagai DEL (sebelumnya Del) karena hanya bisa ditunjukkan dengan menggunakan elusi. Dalam elusi, antibodi dipisahkan dari eritrosit untuk menunjukkannya pada eluasi. Perubahan molekuler lebih berat dibandingkan yang terlihat dengan D lemah, sangat menghambat tetapi tidak sepenuhnya mencegah integrasi ke dalam membran sel. Semua alel DEL langka di Eropa, namun sampai 30% dari semua individu D negatif di Asia Timur adalah pembawa alel DEL RHD.7,9

Gambar 3. Delesi gen RHD

Antigen C/c dan E/e

Antigen Rhesus yang penting secara klinis C, c, E dan e adalah hasil perubahan protein RhCE hanya pada lima lokasi asam amino (gambar 2). Antigen disebut antithetical jika protein hanya bisa menyajikan satu dari keduanya. Mereka disebabkan oleh polimorfisme protein. Seringkali ada dua varian protein yang berbeda hanya pada satu lokasi asam amino, seperti antigen Rhesus E dan e. Alel RHCE yang menunjukkan prolin asam amino pada posisi 226 mengekspresikan antigen E, sedangkan alel RHCE yang menunjukkan alanin asam amino pada posisi ini mengekspresikan antigen e (tabel 1).1 Perbedaan serupa antara dua alel RHCE menyebabkan antitetik C dan antigen c. Pasangan antigen C/c dan E/e tidak berlawanan, karena hasilnya dari substitusi di lokasi yang berbeda. Keempat kombinasi yang mungkin terjadi pada frekuensi yang berbeda (di antara orang Eropa: Ce> ce> cE> CE) dan diwarisi sebagai haplotipe.

Gambar 4. Kategori DVI hasil  konversi gen

Aplikasi klinis

Investigasi genetik, seperti semua investigasi dalam pengobatan, seharusnya hanya dilakukan dalam konteks tujuan yang jelas.10 Sejauh menyangkut transfusi, teknik biologi molekuler sudah digunakan untuk memberikan jawaban efektif terhadap sejumlah pertanyaan penting secara klinis. Metode yang digunakan meliputi polymerase chain reaction (PCR) untuk amplifikasi gen dan identifikasi selanjutnya dengan elektroforesis, urutan nukleotida dan hibridisasi pada biochip.11 

Anti-D pada pasien

Masalah klinis yang ditemui disebabkan oleh sejumlah kecil alel RHD. Pasien biasanya menunjukkan D parsial, pada beberapa kasus yang jarang D lemah diimunisasi oleh antigen D normal. Karena kategori VI (DVI) adalah yang paling penting, penulis merekomendasikan penggunaan antibodi anti-D monoklonal untuk terapi yang tidak bereaksi dengan DVI.12,13 Prosedur ini termasuk dalam panduan hemoterapi di Jerman pada tahun 1996 dan belum pernah diubah sejak saat itu. Oleh karena itu pembawa DVI dengan sengaja diketik sebagai negatif palsu untuk mencegah transfusi darah D positif dan kemungkinan imunisasi anti-D.14. Setelah tindakan pencegahan ini dimasukkan ke dalam pedomn di Jerman, hal ini juga diadopsi oleh negara-negara Eropa lainnya. Tidak seperti D parsial, tidak ada alloimunisasi anti-D yang dilaporkan lemah pada tipe 1, 2 atau 3. Dari perspektif klinis, sangat membantu bahwa ini melibatkan alel anti-D yang paling umum, yang membentuk hampir 90% dari semua tipe D yang lemah di Jerman karena pasien ini dapat menerima transfusi darah positif D dan tidak memerlukan produk D negatif . Prosedur ini menghemat sampai 5% dari semua produk eritrosit negatif karena mereka dapat diganti dengan baik oleh produk D positif,8 sehingga menghindari kekurangan dalam persediaan produk D negatif.15

Wanita hamil dan profilaksis anti-D

Wanita hamil dengan tipe D yang lemah 1 sampai 3 juga dapat diberikan transfusi darah D positif, dan tidak memerlukan profilaksis anti-D. Setiap tahun, tes genetik satu kali membantu mencegah pemberian anti-D berulang kali kepada 3.500 wanita hamil di Jerman saja (sampai 5% dari semua kehamilan negatif D), dan dengan itu semua kemungkinan efek samping dari profilaksis ini, dimana wanita-wanita ini tidak perlu. Tes genetik satu kali lebih hemat biaya daripada pemberian produk anti-D secara berulang. Untuk menerapkan pendekatan ini, pedoman untuk perawatan medis selama kehamilan dan setelah kelahiran perlu disesuaikan.16 Semua wanita hamil dengan tipe D yang  lemah akan menerima profilaksis yang diperlukan, yang tidak akan mereka terima secara otomatis berdasarkan keadaan hemoterapi saat ini3

Diagnosis pralahir

 Jika janin perlu diuji antigen D, amniosentesis atau pengambilan sampel dari trofoblas adalah metode pilihan.11 Cordocentesis tidak lagi dilakukan. Seperti telah disebutkan, plasma ibu mungkin bisa digunakan di masa depan.

 Memiliki antibodi anak dan anti-D

 Jika sang ayah heterozigot untuk delesi RHD, kemungkinan 50% janin mengalami D-negatif, dalam hal ini kehamilan pada dasarnya bebas dari risiko hematologis. Jika ayah homozigot untuk gen RHD, janin pasti akan mewarisi antigen D, yang dapat mempengaruhi keputusan pasangan tentang apakah akan memiliki anak atau tidak. Selama beberapa dekade, tidak mungkin untuk menentukan apakah seseorang heterozigot atau homozigot untuk RHD karena metode serologis tidak sesuai. Dengan munculnya diagnosis genetik kotak Rhesus hibrida, bagaimanapun, kemungkinan telah diperluas secara signifikan (5). Jika ayah adalah D-positif, cukup untuk menguji delesi RHD.

Pada penyakit lain

  Jika metode serologis standar gagal, diagnosis genetika adalah metode pilihan untuk terapi golongan darah yang andal pada pasien setelah transfusi dan mereka dengan anemi hematologis auto-atau alloimmune. Meskipun leukosit yang ditransfusikan dapat dalam keadaan tertentu bertahan selama bertahun-tahun, mereka tidak akan mengganggu diagnosis genetik rutin.

Donor darah

 Investigasi yang tepat untuk gen RHD dapat mengidentifikasi donor D negatif yang sebenarnya adalah D atau DEL yang lemah, sehingga memastikan bahwa darah mereka hanya diberikan kepada penerima D positif. Tanpa diagnostik genetik, D penerima transfusi darah negatif akan terus diimunisasi oleh antigen D yang terkandung dalam darah semacam itu.19-22 Donor yang sejauh ini salah diidentifikasi sebagai D negatif dan yang eritrositnya adalah D- / D + chimeras sekarang dapat diidentifikasi dengan benar. Chimera seumur hidup dapat terjadi akibat kehamilan kembar monokorionik. Setiap transfusi dari sumber donor seperti ini dapat menyebabkan imunisasi anti-D karena mengandung beberapa mililiter eritrosit dengan fenotipe positif D normal. D darah positif ini hanya bisa dideteksi dengan menggunakan investigasi genetik, tidak dengan metode serologis rutin.7,22 Setiap kasus imunisasi anti-D memiliki kepentingan klinis yang cukup besar bagi anak perempuan dan wanita usia subur. Dalam kasus kehamilan positif D, ini kemungkinan akan menyebabkan penyakit hemolitik Rhesus pada bayi baru lahir.

Fungsi protein Rhesus

 Sebagian besar protein golongan darah memiliki fungsi yang diketahui. Sementara memurnikan protein Rhesus manusia, dokter dari Amerika, Peter Agre menemukan protein transporter air.23 Penemuan ini membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel Kimia tahun 2003. Meskipun ada upaya intensif, bagaimanapun, tidak ada fungsi yang ditemukan untuk protein RhD dan RhCE. Meskipun antigen Rheus terkait (RhAG) homolog Rhesus yang terkandung dalam eritrosit, dapat mengangkut ion amonium,24 protein Rhesus sendiri tidak dapat ditunjukkan memiliki fungsi semacam itu. Salah satu fungsi yang mungkin dilakukan dalam investigasi melibatkan pertukaran CO2 dan bahkan O2. Informasi lain tentang alel Rhesus hanya dapat diperoleh dari aplikasi diagnostik genetika sehari-hari, yang karenanya dapat berkontribusi untuk mengidentifikasi fungsinya.

Leave a Comment

Filed under Ilmu Penyakit Dalam

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *