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Pratiquées quotidiennement en clinique, les transfusions sanguines nécessitent un stock suffisant en globules rouges dans les banques de sang, sachant que ces globules rouges ont une durée de vie très limitée dans des conditions de stockage standards. Depuis les années 70, on a recours à des solvants comme le glycérol qu'on utilise comme agent cryoprotecteur. Mais le glycérol est toxique et doit être d'abord éliminé avant toute administration chez les patients, une étape longue et coûteuse limitant l'usage de globules rouges cryopréservées essentiellement à de rares phénotypes sanguins.
Des agents cryoprotecteurs plus biocompatibles tels que le tréhalose (un sucre) peuvent également être utilisés pour la conservation des globules rouges sans étape de post-traitement, mais la durée de vie reste encore trop faible pour être viable au niveau clinique.
Dans ce contexte, une équipe du Centre interuniversitaire de recherche et d'ingénierie des matériaux (CNRS/Université de Toulouse) a conçu des nanoparticules (40 nm de diamètre) de faible coût et parfaitement biocompatibles. En collaboration avec des chercheurs de Biopharma (Royaume-Uni) et du Jozef Stefan Institute (Slovénie), les chercheurs ont ensuite testé la viabilité de globules rouges cryopréservées en l'absence puis en présence de ces particules. Plus de 90 % de survie cellulaire ont alors été observées lorsque les globules rouges étaient incubés en co-présence de tréhalose et des nanoparticules contre seulement 50 % sans les particules, permettant enfin d'envisager enfin une application clinique. Les chercheurs de l'Universitat Rovira i Virgili ( Espagne) et de la Saarland University (Allemagne) sont ensuite parvenus à modéliser et vérifier expérimentalement, en utilisant des membranes phospholimidiques de synthèse, le rôle de ces nanoparticules dans la cryopréservation des globules rouges.
Cette nouvelle méthode "biocompatible" et plus efficace, rendant possible une forte survie cellulaire, constitue un pas important visant à faciliter l'utilisation des cellules sanguines cryopréservées en clinique.
Ce travail de recherche fait l'objet d'une publication dans le journal BIOMATERIALS.
Référence publication:
Martin Stefanic, Kevin Ward, Harvey Tawfik, Ralf Seemann, Vladimir Baulin, Yachong
Guo, Jean-Baptiste Fleury & Christophe Drouet
Apatite nanoparticles strongly improve red blood cell cryopreservation by mediating trehalose delivery via enhanced membrane permeation
Biomaterials 18 juin 2017
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2017.06.018
Contacts chercheurs:
Christophe Drouet, CIRIMAT – Toulouse
Dr. Jean-Baptiste Fleury, Experimental Physics Universitat des Saarlandes - Germany
Dr. Vladimir Baulin, Universitat Rovira i Virgili - Espagne
Dr. Martin Stefanic, Advanced Materials Department Jozef Stefan Institute - Slovénie
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