Préservation du sang – Pourquoi est-il nécessaire d’examiner de nouvelles options ?

Les transfusions de sang sont utilisées avec succès depuis le début des années 1900, et les banques de sang sont quant à elles utilisées depuis 1914. Après le don de sang, le sang se sépare en plusieurs composants afin d’être traité et stocké sous différentes formes. L’un de ces composants est la fraction des globules rouges. La méthode de préservation généralement utilisée pour les globules rouges est celle de la réfrigération. La réfrigération présente actuellement une durée de conservation communément acceptée de 42 jours. Cependant, des études récentes indiquent que cette durée de conservation est trop longue, et après deux à trois semaines les cellules commencent à perdre de leur efficacité.

Le produit réfrigéré a également d’autres inconvénients, dont celui par exemple du transport de la chaîne du froid qui coûte cher, et qui n’est pas adapté à une utilisation dans un environnement hostile, tel qu’une zone de catastrophe ou un champ de bataille, car un approvisionnement en électricité ne peut pas être garanti.

Comment la lyophilisation permet-elle de faire des progrès ?

La lyophilisation offre potentiellement une solution de conservation à long terme pour les globules rouges sans nécessiter de réfrigération, et permet une reconstitution rapide du produit lyophilisé, rendant la forme lyophilisée appropriée pour une utilisation dans des environnements cliniques et des services de traumatologie. Cependant, les globules rouges sont des cellules difficiles à lyophiliser, se montrant sensibles à divers types de dommages structuraux, oxydatifs et chimiques pendant la lyophilisation et les processus de réhydratation subséquents.

Une recherche réalisée par BTL, la division indépendante de recherche et de consultance du groupe Biopharma, en collaboration avec l’Université de Cambridge, a atteint un taux de survie de 96% en lyophilisant et en réhydratant les globules rouges en utilisant une formulation spécialement sélectionnée contenant du tréhalose comme agent conservateur, tandis que le taux d’oxydation de l’hémoglobine était de 60%, ce qui signifie que le processus n’était pas viable. Une formulation alternative a également été utilisée et a donné des niveaux d’oxydation indétectables, avec un taux de survie de seulement 85%.

On pense qu’une limite des formulations testées est le fait que le protecteur du tréhalose est incapable de pénétrer dans les globules rouges en quantités significatives, limitant ainsi sa capacité protectrice. Sur base des connaissances acquises lors des précédentes recherches, une deuxième série d’expériences a été lancée par Biopharma, en collaboration avec le projet ITN de l’Union européenne SNAL (www. Itn-snal.net). Dans cette étude, un certain nombre de combinaisons de nanoparticules colloïdales d’apatite biomimétique spécialement conçues et de tréhalose ont été étudiées, car on est parti de l’hypothèse que les nanoparticules peuvent provoquer un amincissement des membranes des globules rouges et permettent au tréhalose de pénétrer dans les cellules, exerçant de cette manière un effet protecteur.

Dans ces études récentes, la congélation ou décongélation des globules rouges dans une solution de tampon phosphate salin (de l’anglais phosphate buffered saline, souvent abrégé PBS) a été comparée avec des cellules congelées ou décongelées dans des solutions de tampon phosphate salin -tréhalose, d’apatite-tréhalose et d’apatite-tréhalose-solutions salines. On a constaté que le taux de survie des cellules augmentait dans l’ordre des formulations énumérées, c’est-à-dire que les solutions de tampon phosphate salin-tréhalose ont le taux de survie le plus bas et celles d’apatite-tréhalose-solutions salines ont le taux le plus élévé.

Cela suggère que l’apatite peut permettre au tréhalose de pénétrer dans les cellules, et des études sont actuellement en cours pour valider cette théorie. Bien qu’il y ait encore de nombreux obstacles à surmonter, le groupe Biopharma est optimiste quant à cette approche, et confiant quant à l’avenir de la lyophilisation des globules rouges et les avantages non négligeables que cela peut apporter à la médecine.

En plus d’effectuer des recherches sur de nouvelles techniques de lyophilisation des globules rouges, Biopharma Group est également heureux de partager son expérience dans la lyophilisation d’une large gamme de produits sanguins, tels que le plasma et les facteurs de coagulation. Nous avons mis au point des cycles de lyophilisation pour plusieurs clients, obtenant des réductions significatives du temps de cycle et un meilleur contrôle de la teneur en humidité résiduelle par rapport aux cycles existants, et nous nous réjouissons des futurs défis dans ce domaine.

En raison de la nature indépendante de notre division de recherche, nous sommes en mesure d’offrir une consultation et une collaboration impartiales concernant des projets variés.