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Qu’est-ce que c’est et comment pourrait-il être utile?

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Le sang cultivé en laboratoire pourrait-il combler une lacune importante dans la disponibilité du sang ? Crédit image : Frank Molter/alliance photo via Getty Images.
  • Le sang joue un rôle vital dans la santé du corps, cependant, certaines personnes ont des troubles sanguins qui font que le sang n’agit pas comme il le devrait.
  • Une équipe de chercheurs dirigée par l’unité de sang et de transplantation du National Health Service (NHS) a récemment lancé le premier essai clinique visant à transfuser des globules rouges cultivés en laboratoire à un être humain vivant.
  • Les chercheurs espèrent que les globules rouges fabriqués aideront les personnes atteintes de groupes sanguins rares et de troubles tels que la drépanocytose.

Le sang est un fluide extrêmement important dans le corps. Non seulement il transporte des nutriments vitaux et de l’oxygène vers tous les organes du corps, mais il aide également à éliminer les déchets et à combattre les infections.

Parfois, une personne peut avoir un trouble sanguin qui empêche son sang d’agir comme il le devrait. L’un de ces troubles est la drépanocytose, qui affecte les des globules rouges. La drépanocytose est la maladie génétique la plus courante aux États-Unis, avec une forte prévalence chez les personnes d’ascendance africaine.

Il existe différents types de sang et certains sont plus rares que d’autres. Les personnes peuvent avoir des groupes sanguins rares qui rendent la transfusion difficile si elles ont un accident ou ont besoin d’une intervention chirurgicale. Par exemple, AB négatif est le groupe sanguin le plus rare avec seulement 1% de la population générale l’ayant.

Pour aider à lutter contre ces problèmes, une équipe de chercheurs dirigée par l’unité Blood and Transplant (NHSBT) du National Health Service (NHS) du Royaume-Uni récemment lancé le premier essai clinique à jamais transfuser des globules rouges cultivés en laboratoire à un être humain vivant.

S’ils s’avèrent sûrs et efficaces, les chercheurs espèrent que ces globules rouges fabriqués pourront aider les personnes atteintes de groupes sanguins rares et de troubles sanguins comme la drépanocytose.

Le sang est constitué d’un liquide appelé plasma et contient trois principaux types de cellules : plaquettesles globules blancs et les globules rouges.

Les globules rouges sont fabriqués dans la moelle osseuse qui se trouve au milieu de la plupart des os. La moelle osseuse contient des cellules souches qui peuvent devenir des globules rouges, des globules blancs ou des plaquettes.

Le rôle principal des globules rouges est de transporter l’oxygène dans tout le corps. Les globules rouges contiennent une protéine appelée hémoglobine, qui transporte l’oxygène. Le fer de notre alimentation est un composant majeur de l’hémoglobine.

Si une personne a un faible nombre de globules rouges, elle peut devenir anémique, elle peut ressentir de la fatigue, des étourdissements et d’autres problèmes. La forme la plus courante d’anémie est l’anémie ferriprive, qui peut être résolue par des changements alimentaires et des suppléments.

La drépanocytose peut également provoquer une anémie. Si une personne souffre d’anémie falciforme, ses globules rouges – qui ont normalement la forme d’un beignet sans le trou percé – prennent la forme d’un C. Cela empêche l’hémoglobine de transporter l’oxygène aussi efficacement.

Les cellules deviennent également très collantes et inflexibles, ce qui les amène à s’agglutiner et à bloquer les vaisseaux sanguins. De plus, les cellules falciformes ne vivent pas aussi longtemps que les globules rouges sains, ce qui entraîne une pénurie de globules rouges dans le corps.

Une équipe de chercheurs travaille sur la culture de globules rouges en laboratoire depuis 2009.

Dr Cédric Ghevaertprofesseur de médecine transfusionnelle et hématologue consultant à l’Université de Cambridge et au NHS Blood and Transplant, et co-investigateur en chef de cet essai clinique, a déclaré qu’il avait décidé de cultiver des globules rouges dans un laboratoire parce qu’il « savait que cette technologie pouvait aider les patients atteints ». [a] groupe sanguin rare pour lequel il est difficile de trouver des donneurs de sang compatibles, et pour les patients ayant des besoins transfusionnels à vie pour lesquels des globules rouges ayant une demi-vie plus longue seraient extrêmement bénéfiques.

Par exemple, le Dr Ghevaert a déclaré qu’ils pouvaient faire pousser des globules rouges à partir de cellules souches qui portent des groupes sanguins très rares.

Selon un porte-parole du NHSBT, pour cultiver des globules rouges en laboratoire, ils utilisent des cellules souches de donneurs, qu’ils isolent d’un don standard de sang total. Les cellules souches sont ensuite placées dans une solution nutritive.

Pendant 18 à 21 jours, la solution encourage les cellules à se multiplier et à se développer en cellules plus matures. Les chercheurs ont besoin de 24 litres de solution nutritive et de cellules pour filtrer une à deux cuillères à soupe de globules rouges.

Ce processus se traduit par réticulocytes, qui sont de jeunes globules rouges. Avant que les cellules puissent être perfusées à une personne, les cellules sont encore purifiées à l’aide du même type de filtre que celui utilisé lors du traitement des dons de sang réguliers pour éliminer les globules blancs.

Le produit final est ensuite stocké et réfrigéré jusqu’à 10 jours dans un petit flacon stérile utilisé pour stocker les globules rouges destinés à la transfusion.

Dans cet essai clinique, les chercheurs prendront les globules rouges fabriqués en laboratoire et les transfuseront à un être humain vivant.

Deux personnes auraient déjà reçu des transfusions de globules rouges cultivés en laboratoire sans aucune complication. Pour cette étude, un minimum de 10 personnes recevront deux mini-transfusions – l’une des globules rouges donnés standard et l’autre de cellules cultivées en laboratoire – à au moins 4 mois d’intervalle.

Le Dr Ghevaert a déclaré que l’un des principaux objectifs de l’essai est de voir si les globules rouges cultivés en laboratoire survivent dans le corps aussi longtemps que les globules sanguins standard donnés :

« S’ils durent plus longtemps dans la circulation, nous pourrions transfuser nos patients beaucoup moins souvent – actuellement toutes les 2 à 3 semaines, en cherchant à s’étendre jusqu’à 6 semaines – ce qui signifie qu’ils n’accumulent pas autant de fer. Le fer à long terme est toxique et il est difficile d’excréter le fer qui accompagne les globules rouges transfusés, il est donc important de transfuser moins souvent.

Selon un porte-parole du NHSBT, d’autres essais sont nécessaires avant l’utilisation clinique, mais cette recherche marque une étape importante dans l’utilisation du sang manufacturé pour améliorer le traitement des patients atteints de groupes sanguins rares.

« Il faudra des années avant que le sang cultivé en laboratoire puisse être utilisé en dehors des essais et la grande majorité des patients continueront de compter sur la générosité des donneurs de sang dans un avenir prévisible », nous a dit le porte-parole.

« L’introduction de nouveaux traitements peut prendre entre 5 et 15 ans. Il s’agit de la première des nombreuses étapes de tests sur les humains nécessaires », ont-ils expliqué.

Nouvelles médicales aujourd’hui a également parlé avec Dr Lewis Hsumédecin-chef de la Sickle Cell Disease Association of America et professeur d’hématologie pédiatrique à l’Université de l’Illinois à Chicago à propos de cet essai clinique.

Il a commenté que cette nouvelle étude est passionnante car il s’agit d’une autre étape importante dans le long voyage du développement de globules rouges cultivés en laboratoire.

« Le sang destiné à la transfusion dépend des dons de personnes », a déclaré le Dr Hsu lorsqu’on l’a interrogé sur l’importance de pouvoir utiliser des globules rouges cultivés en laboratoire pour les transfusions.

« Les donneurs de sang doivent être en bonne santé et disposés à donner. Le sang donné a une durée de conservation limitée et il n’est alors plus utile. [And] les cellules sanguines doivent être appariées pour que le système immunitaire du receveur ne les rejette pas », a-t-il expliqué.

« Certaines personnes ont des groupes sanguins rares et ont peu de donneurs correspondants », a-t-il poursuivi. « Cette réaction immunitaire au sang transfusé est un problème fréquent chez les personnes atteintes de drépanocytose, dans le monde entier. Nous devons faire pression pour des collectes de sang supplémentaires afin de recruter des donneurs pour les patients atteints de drépanocytose et parfois, cela ne suffit pas. »

En ce qui concerne les prochaines étapes de recherche, le Dr Hsu a déclaré que les doses de test dans l’essai clinique étant d’environ une cuillère à café, elles ne sont pas encore utiles pour la transfusion. De plus, les globules rouges cultivés en laboratoire devraient cocher un certain nombre de cases, notamment la capacité d’être produites à grande échelle, un stockage pratique et un coût raisonnable.

« Nous notons également que d’énormes progrès scientifiques ont été réalisés dans la réduction du besoin de transfusions sanguines, une stratégie appelée Gestion du sang des patients», a ajouté le Dr Hsu.

« De meilleures techniques chirurgicales réduisent la perte de sang dans la salle d’opération, notamment en récupérant et en ‘recyclant’ une partie du sang dans le patient. Les patients traumatisés – accidents de voiture, blessures par balle, accidents industriels – bénéficient d’une meilleure surveillance de la fonction de coagulation qui affine la manière d’arrêter les saignements et de réduire les transfusions. De nouveaux médicaments peuvent corriger l’anémie ou réduire les saignements. Et nous avons appris quel niveau d’anémie dans quelles conditions peut être toléré par le corps sans transfusion sanguine.

– Dr Lewis Hsu

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