В 1900 г. Карл Ландштейнер опубликовал статью, в примечании к которой раскрывалась сущность одного из его крупнейших открытий: агглютинация, происходящая при смешивании плазмы (жидкой части крови, остающейся после удаления ее форменных элементов) одного человека и эритроцитов крови другого человека, - это физиологическое явление.
Через год Ландштейнер описал простой способ разделения крови человека на три группы: А, В и С (последняя группа в дальнейшем стала обозначаться как О). Позже появилась четвертая группа - АВ. Для разделения крови на группы смешивали эритроциты с пробными сыворотками - так называемыми сыворотками анти-A и анти-В. Ландштейнер обнаружил, что эритроциты группы О не агглютинируются ни одной из сывороток; эритроциты группы АВ агглютинируются обеими сыворотками; эритроциты группы А агглютинируются сывороткой анти-A, но не агглютинируются сывороткой анти-В; наконец, эритроциты группы В агглютинируются сывороткой анти-В, но не агглютинируются сывороткой анти-A. В сыворотке крови группы О содержатся групповые антитела анти-A и анти-В; в сыворотке группы А имеются только антитела анти-В, в сыворотке группы В - антитела анти-A, а в сыворотке группы АВ групповые антитела отсутствуют. Следовательно, в соответствии с формулой Ландштейнера в сыворотке крови содержатся только те антитела (изоагглютинины), которые не агглютинируют эритроциты этой группы.
Таким образом, в 1900 г. австрийский врач Карл Ландштейнер открыл у человека группы крови системы AB0. Впрочем, о системе речь еще не шла: ну кто тогда, в начале XX столетия, мог предположить, что наша кровь, помимо системы AB0, содержит более десятка систем, или группоспецифических антигенов Rhesus, MN, Lewis, Duffi и других? Их обнаружат позже, и к тому же Ландштейнер, проводя свои долгие эксперименты, выявил не все четыре известные нам сегодня основные группы крови, а всего лишь три: 0(I), A(II) и B(III). Четвертую группу крови, или AB(IV), в 1907 году открыл чешский врач Якоб Янский и, на основании сделанного Ландштейнером и им, предложил окончательную классификацию групп крови: I - IV.
Несмотря на то что метод определения групп крови по Ландштейнеру был внедрен в практику лишь спустя несколько лет, он дал возможность безопасно переливать кровь одного человека другому.
Карл Ландштейнер заинтересовался, не существуют ли и другие различия между кровью разных людей, и высказал предположение, что индивидуальные свойства крови проявляются в антигенных особенностях. Он полагал, что по этим особенностям, как по отпечаткам пальцев, можно отличить одного человека от другого.
Когда Ландштейнер обосновывал свою гипотезу серологической идентификации, он еще не знал, что группы крови наследуются. Дело в том, что законы наследования, открытые Грегором Менделем, после опубликования в 1866 г. были надолго забыты. В 1900 г. работы Менделя вновь привлекли внимание, проблемы наследственности стали вызывать большой интерес, и в 1910 г. Эмиль фон Дунгерн вместе с одним из своих сотрудников впервые высказал предположение о наследовании групп крови. В 1924 г. эта теория была проверена математиком Б.А. Бернштейном, после чего концепция наследования групп крови прочно утвердилась среди ученых. Серологические генетические методы используются и по сей день в экспертизах по установлению отцовства.
Среди агглютиногенов, не входящих в систему AB0, одним из первых был обнаружен резус-фактор (или резус-агглютиноген), и здесь приоритет в открытии принадлежит Ландштейнеру.
В 1940 г. Ландштейнер и его коллеги, Александр Винер и Филипп Левин, описали еще один фактор крови человека - так называемый резус, или Rh-фактор. Была обнаружена связь между этим фактором и гемолитической желтухой новорожденных. Оказалось, что если у матери отсутствует резус-фактор (т.е. резус-фактор отрицателен), то резус-положительный плод может приводить к выработке у матери антител против резус-фактора плода. Эти антитела вызывают гемолиз эритроцитов плода, в результате чего гемоглобин превращается в билирубин, что и является причиной желтухи.
В 1930 г. Ландштейнеру была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытие групп крови человека». В Нобелевской лекции Ландштейнер, говоря о группах крови, сказал: «Удивительным было то, что, когда агглютинация происходила, она была выражена так же, как уже известная реакция взаимодействия между сывороткой и клетками животных разных видов». В этой же лекции он отметил, что в будущем будут открыты новые агглютиногены, а количество групп крови будет расти до тех пор, пока не достигнет числа живущих на земле людей. Это предположение оказалось верным. Только в системе AB0 выявлено много вариантов каждого агглютиногена. Так, агглютиноген А существует более чем в 10 вариантах.