Sang artificiel loin du désiré
2010/11/01 Aulestiarte Lete, Izaro - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Précieux et vital. C'est le sang. Notre corps est indispensable à son bon fonctionnement. Véhicule efficace d'oxygène, de nourriture et de déchets. Il remplit également onze fonctions : il protège le corps des infections et est responsable de la régulation de la température.
Dès que vous réalisez tout cela, il a commencé en quelque sorte la course en trouvant un substitut de sang. Le but est de garder propre tout le sang que vous voulez pour les transfusions.
Dons de sang
Pour le moment, l'approvisionnement en sang et ses composants sont entre les mains de prestataires volontaires. Grâce à eux, de nombreuses vies ont certainement été sauvées. Cependant, le nombre de donateurs diminue jour après jour et la demande augmente.
Comme l'ont souligné les médecins des services d'hématologie de l'hôpital Donostia, Montserrat Lozano et Nerea Caminos, « l'état actuel des dons se caractérise par la croissance continue de la demande, la baisse des livraisons et l'augmentation continue du coût des mesures exigées pour assurer la sécurité dans les transfusions – dans la mesure où il est nécessaire d'utiliser des technologies toujours plus sophistiquées ».
En ce qui concerne la sécurité, beaucoup de progrès ont été accomplis et les médecins contrôlent de plus en plus les aspects de compatibilité entre les différents groupes sanguins, la coagulation et la contamination bactérienne. Mais il y a toujours un danger de contagion ou de réaction après la transfusion.
D'autres inconvénients sont les transfusions homologues (lorsque le sang ingéré est donné par une autre personne). Par exemple, il y a parfois des difficultés à obtenir le sang donné, ce sang est rapidement abîmé et, bien que obtenu grâce aux donateurs, le sang est cher. Compte tenu de la valeur de la bourse de sang et les analyses qui sont effectuées pour assurer que ce sang est sûr, le prix d'une unité de sang est supérieur à 100 euros.
C'est pourquoi Lozano est clair que trouver un substitut du sang serait "d'un grand intérêt stratégique". "Le sang artificiel serait capable de répondre aux besoins de transfusions d'urgence, ainsi que de faire face à des situations où des transfusions spéciales sont nécessaires, comme par exemple des groupes rares".
L'idéal substitutif du sang devrait remplir certaines caractéristiques. Et puis le défi n'est pas lent. Au-delà d'obtenir la quantité nécessaire pour satisfaire la demande, entre autres choses, il est nécessaire de créer du sang totalement sûr. De plus, on veut un sang plus économique, plus long et qui sert à tous les récepteurs. En fait, l'approvisionnement en sang universel entraînerait moins de preuves, accélérant les processus d'urgence.
Aujourd'hui, il n'y a malheureusement pas de substituts qui remplissent toutes ces caractéristiques, même si au cours des 20 dernières années, un milliard de livres a été investi dans le secteur, l'un des principaux investissements étant celui de l'armée américaine. Cependant, le remplacement artificiel du sang n'a pas encore été approuvé pour une utilisation commerciale. Malgré les réalisations obtenues, diverses études ont suggéré que les récepteurs des substituts de sang ont un risque plus élevé de souffrir d'un infarctus.
On peut dire que les aspirations actuelles des scientifiques sont plus simples. Étant donné que le sang et son fonctionnement ne peuvent pas être imités dans leur intégralité, leur fonction principale est le transport de l'oxygène, la recherche d'alternatives qu'ils remplissent. En plus de la fonction des globules rouges, par exemple, on a essayé de remplacer celle des plaquettes (par des résidus de plaquettes lyophilisées ou des particules adhésives).
Transporteurs d'oxygène
Deux grandes lignes de recherche ont été ouvertes avec les porteurs d'oxygène : les substituts basés sur le perfluorocarbones et les dérivés de l'hémoglobine.
Le perfluorocarbones (PFC) est le nom générique des composés formés d'atomes de fluor et de carbone. Il est utilisé dans la respiration liquide, en raison de la tension superficielle appropriée pour maintenir la structure pulmonaire et que le fluor est très approprié pour transporter l'oxygène et le dioxyde de carbone et l'échanger avec le sang. Les seringues d'une machine envoient le perfluorocarbone avec de l'oxygène jusqu'au dernier alvéole pulmonaire. Il dégage de l'oxygène dans le sang et recueille le dioxyde de carbone du sang, comme s'il s'agissait d'une respiration normale. Ensuite, la machine extrait la plupart du perfluorocarbone et répète le processus. La machine elle-même enlève le dioxyde de carbone au liquide extrait et l'ajoute.
Parce que les poumons sont pleins de liquide, les problèmes de pression de la respiration artificielle conventionnelle sont évités, les poumons souffrent moins de stress et respirent plus facilement. Ils sont généralement synthétiques et ne présentent pas de risque d'infection et peuvent être produits en grande quantité. Ils produisent des effets secondaires (fièvre, toxicité pulmonaire...).
D'autre part, la recherche d'hémoglobines synthétiques (Hb) qui peuvent transporter plus d'oxygène est effectuée depuis longtemps dans le laboratoire, mais les résultats ne peuvent pas être obtenus.
Hb est le support naturel de l'oxygène du corps, principal composant des globules rouges. C'est un pigment rouge qui donne la couleur au sang.
Mais en dehors des globules rouges, l'hémoglobine est un problème: il ne transporte pas si bien l'oxygène, en se mélangeant dans le flux sanguin se dissout avec une certaine facilité et ses composants endommagent les reins, même le cœur. Par conséquent, les chercheurs cherchent à stabiliser l'hémoglobine pour éviter la toxicité et se tournent vers la transformation chimique. On travaille avec des stratégies telles que l'hémoglobine encapsulée (entourée de liposomes), l'He humaine recombinée, celle obtenue des animaux transgéniques, etc.
Le produit le plus réussi à ce jour est le Hemopure (produit par Biopure aux États-Unis). ), qui a été approuvé en 2001, mais seulement en Afrique du Sud. La plupart des autres sont exclus ou en phase expérimentale. « Des efforts importants ont été faits pour obtenir des alternatives synthétiques à l'hémoglobine, mais les séances cliniques n'ont pas encore réussi. Les résultats ne sont pas très encourageants », explique Caminos.
Cellules souches
Comme alternative, il a fallu recourir aussi par d’autres voies: Par cellules souches hématopoïétiques matures ou cellules souches embryonnaires on prétend obtenir des cellules rouges. Pour l'instant, ils n'ont pas assez de maturité technique pour se définir comme une alternative fonctionnelle, mais ils peuvent avoir un grand chemin".
Des études pour convertir des cellules souches en cellules sanguines sont encore en cours il y a 10 ans. Aux États-Unis, par exemple, un tel projet a été lancé à l'Université Wisconsin-Madison en 2001. Les cellules souches des embryons ont été placées avec la moelle osseuse et les facteurs de croissance, réussissant à transformer les cellules souches en cellules sanguines. Premièrement, les cellules souches ont donné des cellules hématopoïétiques, précurseurs des cellules sanguines et de la moelle osseuse. Et ces cellules hématopoïétiques ont été remplacées par des globules rouges, des globules blancs et des plaquettes.
La DARPA, l'agence du Pentagone pour la recherche de projets avancés de défense, y est aussi en ce moment. Il dit que les cellules souches d'un cordon ombilical sont capables d'obtenir 20 unités de sang (8-10 litres). Il a déjà envoyé la FDA (Food and Drug Administration américaine) les premiers échantillons de sang obtenus. Le projet doit être approuvé par celui-ci pour son avancement.
La critique des opposants aux études avec des embryons n'a pas manqué non plus ces dernières années, et il faudra voir en quoi tous ces essais resteront à l'avenir. Pour le moment, il semble que les attentes sont sur cette voie.
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