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13 septembre 2011 2 13 /09 /septembre /2011 16:52

Le rêve d'enfin pouvoir fabriquer des globules rouges, de l'hémoglobine ou des transporteurs d'oxygène synthétiques et de ne plus dépendre des donneurs sains pour assurer les besoins transfusionnels des patients n'est pas récent. Pour l'instant, les approches biotechnologiques et chimiques ont échoué. Une autre voie : la différenciation in vitro d'hématies à partir de cellules souches semble prometteuse quoique complexe. Pour la première fois, une équipe du centre de recherche Saint Antoine (Paris) qui a développé depuis 2005 un procédé de différenciation d'expansion et de maturation de globules rouges humains à partir de cellules CD34+ in vitro, montre non seulement que les globules rouges ainsi produits sont fonctionnels, mais de plus que l'administration à l'homme est possible.

La première partie de leur travail, pour démontrer la fonctionnalité des globules rouges produits, a été réalisée in vitro et chez la souris NOD/SCID. Il a fallu 18 jours pour produire des hématies matures après mise en culture de cellules CD34+ purifiées mises en présence de cocktails de cytokines variés assurant la différenciation érythroïde, l'expansion et la maturation. L'immunophénotype membranaire et l'expression de 43 antigènes de groupes sanguins étaient comparables à ceux de globules rouges natifs à l'exception de l'expression de l'antigène H qui était plus faible. Le contenu en G6PD et pyruvate kinase des hématies produites in vitro était comparable à celui de globules rouges natifs, en revanche l'hémoglobine foetale y était plus élevée même si les capacités de fixations de l'oxygène étaient conservées. La déformabilité membranaire ne différait pas de celle de globules rouges natifs. Par ailleurs, les globules rouges ainsi produits ont pu être conservés pendant 4 semaines. Injectés à la souris NOD/SCID, les globules rouges produits ont terminé leur maturation in vivo, en particulier les réticulocytes.

Forts des résultats de ces expériences, la seconde partie du travail a consisté à démontrer la faisabilité d'une administration des hématies générées in vitro à l'homme. Pour ce faire, une cytaphérèse a été effectuée chez un donneur sain après traitement par G-CSF pour collecter les cellules souches circulantes. Les CD34+ ont été purifiées sur CliniMacs et mises en culture. Il a été possible d'obtenir 3x1010 hématies avec un taux d'énucléation de 68 % à partir de 106 CD34+. Cette quantité est toutefois très inférieure à celle présente dans un concentré érythrocytaire. Ces hématies ont été marquées au chrome 51 et leur durée de vie a été étudiée après réinjection: leur demi- vie était de 26 jours, proche de celle de globules rouges issus de concentrés érythrocytaires transfusés. Cela dit il faut se rappeler que la transfusion s'est faite ici sans conservation des hématies, et de plus a été autologue.

Au total, un travail très élégant, et de nouveaux obstacles à franchir avant qu'un jour éventuellement ce type de produit cellulaire soit envisagé en clinique. La production à un échelon industriel est l'un de ces obstacles, la faisabilité de la transfusion allogénique en est un autre. Enfin la source n'est pas évidente puisque le procédé nécessite le recueil de CD34+ après traitement de donneurs sains par facteur de croissance. Le sang placentaire serait peut être une source plus accessible. 


Giarratana M-C et coll. Proof of principle for transfusion of in vitro generated red blood cells. Blood, 2011 ; publication avancée en ligne le 1er septembre. doi:10.1182/blood-2011-06-362038


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Published by Chronimed
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