Les biomatériaux synthétiques pourraient devenir cruciaux dans les situations d'urgence en traumatologie

"Guérir les hémorragies grâce aux plaquettes artificielles

Un grand nombre de décès dus à des blessures ou à des accidents sont liés à des pertes de sang. Bien qu'on n'en parle pas autant que du cancer, des maladies cardiovasculaires ou des maladies génétiques, il s'agit d'un segment de la médecine qui peut grandement contribuer à l'amélioration de la qualité de vie des patients. bénéficier d'une technologie plus avancée pour sauver des vies.

Dans le traitement actuel de l'ER, la transfusion de plaquettes, les cellules responsables de la coagulation, est souvent nécessaire pour gérer les saignements.

Le fonctionnement des plaquettes consiste à répondre à un signal envoyé par l'organisme en cas de blessure, ce qui fait que les plaquettes se déplacent vers le site de la blessure. Une fois arrivées, les plaquettes s'agglutinent pour former un caillot qui aide à arrêter le saignement.

Source : Byjus

Le caillot lui-même est formé par l'agglomération de plaquettes et de fibrine, une protéine fibreuse présente dans la circulation sanguine. L'ensemble du processus est également médié par au moins 13 facteurs de coagulation différents.

Source : Plaquettes.

Cependant, le problème est que le stockage des transfusions de plaquettes est difficile, ce qui réduit leur utilité dans un contexte préhospitalier. Parmi les problèmes, citons "disponibilité limitée des donneurs, difficulté de transport et de stockage, risques élevés de contamination bactérienne et durée de conservation très courte (~5-7 jours).".

Les plaquettes restent la "dernière frontière" de la transfusion de composants sanguins en milieu préhospitalier, et les données qui confirment l'amélioration des résultats grâce à la transfusion précoce de plaquettes en cas d'hémorragie massive appuient fortement le raisonnement qui consiste à faire progresser la transfusion de plaquettes en même temps que la transfusion de globules rouges et de plasma.

Plaquettes artificielles bioinspirées : Passé, présent et futur.

Les hémorragies consécutives à une blessure traumatique ne cesseront jamais d'être dangereuses, quels que soient les progrès réalisés en matière de génétique, de biologie cellulaire ou d'organes artificiels. L'hémorragie étant une cause majeure de décès avant l'arrivée à l'hôpital, une autre solution que la transfusion de plaquettes est nécessaire.

Si de nombreux efforts ont été déployés pour améliorer le stockage et l'utilité des plaquettes naturelles, les plaquettes artificielles constituent une autre alternative.

Grâce aux progrès des nanotechnologies, ce concept pourrait devenir réalité plus tôt que prévu, grâce à des chercheurs de l'université d'État de Caroline du Nord, de l'université de Virginie, de l'université Duke et de l'université Chapman, dont les résultats ont été publiés sous le titre "...Des particules ultrasouples de type plaquettaire arrêtent les saignements dans des modèles de traumatismes chez les rongeurs et les porcs".

Plaquettes artificielles

Plusieurs efforts ont été faits dans le passé pour développer des systèmes de plaquettes artificielles.

Il a été prouvé que l'utilisation de plaquettes naturelles associées à des systèmes artificiels permettait de résoudre la plupart des problèmes liés aux plaquettes naturelles. L'utilisation de nanoparticules artificielles liées à des protéines ou à des fragments de protéines est plus prometteuse.

C'est ce qu'ont fait les chercheurs mentionnés ci-dessus, en créant des particules synthétiques semblables aux plaquettes (PLP). Elles ont été conçues à l'aide de nanogels ultrasouples et hautement déformables couplés à des fragments d'anticorps spécifiques de la fibrine.

Le ligand se liant à la fibrine a été conçu pour cibler les sites de blessures et favoriser la formation de caillots sanguins.

Les particules souples de nanogel étaient également capables de changer de forme de la même manière que les vraies plaquettes. Cela a amélioré la stabilité du caillot et contribué à la cicatrisation.

Un bon résultat, une bonne sécurité

In vitro, le PLP se lie sélectivement à la fibrine et améliore la formation du caillot.

Dans des modèles animaux (rongeurs et porcs), les PLP ont réduit la perte de sang sans formation de caillots hors cible, un point très important, car les caillots sanguins indésirables peuvent être aussi mortels que la perte de sang. Ils pourraient même provoquer des accidents vasculaires cérébraux ou des crises cardiaques.

Les pertes sanguines ont été fortement réduites, même lorsque le sang a été partiellement remplacé par des fluides dépourvus de facteurs de coagulation adéquats ("coagulopathie de dilution").

L'effet sur la perte de sang a fonctionné à la fois comme mesure préventive et comme traitement immédiat après une blessure.

Tout aussi important en ce qui concerne le profil de sécurité, les PLP ont été éliminés efficacement par les reins, ce qui prouve que le corps peut les éliminer en toute sécurité une fois que la blessure et la perte de sang sont passées. Les formes flexibles des nanoparticules du gel ont pu contribuer à ce résultat.

Potentiel des plaquettes artificielles chez l'homme

Urgences et traumatologie

La coagulation est un mécanisme biologique hautement conservé chez tous les mammifères. Il y a donc de fortes chances que les PLP dont nous avons parlé fonctionnent également chez l'homme.

La principale application évidente de cette technologie est le traitement d'urgence, en particulier dans les ambulances et les trousses médicales des premiers intervenants.

Les traumatismes sont la première cause de mortalité chez les enfants et les adultes de moins de 45 ans. On estime à 31 000 le nombre d'Américains qui meurent chaque année d'une hémorragie évitable.Il s'agit d'une crise sanitaire majeure que les nanotechnologies pourraient en grande partie résoudre. Surtout si elles sont combinées à l'obligation pour les ambulanciers de transporter systématiquement du sang.

Source : Dallas News

Activités dangereuses et militaires

En améliorant le traitement des blessures, l'armée américaine a réduit les taux de mortalité des troupes servant en Afghanistan de près de 50% entre 2005 et 2013.

Ils y sont parvenus à l'aide d'un garrot (qui limite l'hémorragie sur les membres) et en donnant du sang sur le chemin de l'hôpital.

Suffisamment faciles à stocker et à transporter, les plaquettes artificielles feront probablement partie de la plupart des trousses médicales des bases militaires dès que la sécurité de la technologie aura été prouvée pour l'homme.

Il s'agirait d'une application où les PLP seraient encore plus essentiels que dans le domaine civil, car les blessures sont susceptibles de se produire loin d'un hôpital et l'approvisionnement en sang peut être limité en cas d'action de combat intense.

Hémophilie

Tous les types d'hémophilie ne peuvent pas être résolus par les PLP, car certains sont dus à des protéines de fibrine incorrectes. Néanmoins, cette maladie, caractérisée par une mauvaise coagulation, pourrait être rendue beaucoup moins dangereuse dans certains cas.

Il pourrait même être judicieux d'utiliser les PLP à titre préventif, dans la mesure où l'utilisation répétée et à long terme de cette technologie s'est avérée sûre.

Sociétés de sang et de plaquettes

Les plaquettes artificielles étant une technologie très récente, il est évident qu'aucune entreprise ne les commercialise encore. Toutefois, nous pouvons supposer que les entreprises déjà présentes dans le domaine de la transfusion sanguine et de la production de plaquettes disposent du réseau de distribution et de l'expertise nécessaires pour mener à bien cette révolution dans le domaine des soins de santé.

1. CSL Limited (CSL.AX)

CSL est un conglomérat qui vend des produits biotechnologiques tels que des produits plasmatiques, des thérapies géniques et des recombinants.

Le segment du plasma (dérivé du sang) est CSL Behring. Avec Plus de 340 centres de collecte de plasma dans plus de 100 pays, l'entreprise contrôle 1/3 du marché du plasma.. Ce segment est également de loin le principal moteur de revenus du groupe CSL.

Source : CSL

L'entreprise est également une société pharmaceutique/biotechnologique qui dispose d'un vaste portefeuille de R&D. Elle se concentre principalement sur les vaccins, l'hématologie/sang et les maladies cardiovasculaires. Elle se concentre principalement sur les vaccins, l'hématologie/sang, les maladies respiratoires et les maladies cardiovasculaires. Le groupe a récemment ajouté la néphrologie (reins) à ses segments thérapeutiques.

Source : CSL

Grâce à son leadership dans les thérapies sanguines et la collecte de plasma, CSL est bien placé pour rester un leader du segment et être parmi les premiers à fournir des plaquettes artificielles comme élément supplémentaire de la trousse à outils des soins de santé d'urgence.

2. Takeda

L'entreprise japonaise Takeda est une société pharmaceutique diversifiée, présente dans de nombreux secteurs, dont celui du plasma.

Source : Takeda

Takeda dispose de 230 installations de collecte de plasma aux États-Unis et en Europe, par l'intermédiaire de Plasma BioLife les services. Cela la place parmi les trois plus grandes organisations de plasma dans le monde, avec 20 marques de produits liés à ce secteur et 80 ans d'activité.

Takeda est également très actif en R&D, avec 23 produits candidats en phase 3 d'essais cliniques, les deux segments les plus importants étant les thérapies gastro-intestinales et inflammatoires, suivies par les thérapies dérivées du plasma.

Source : Takeda

Comme CSL, l'expertise de Takeda dans le domaine du plasma devrait l'aider à mettre sur le marché des plaquettes artificielles.

C'est aussi une entreprise qui a une stratégie étendue de partenariats avec des start-ups innovantes, y compris dans le domaine des nanotechnologies, par exempleLe nanomatériau de BioSurfaces, Les nanoparticules de Cour Pharmaceutical Developmentou Léon-nanomédicaments Réacteur MicroJet.

Elle pourrait donc tirer parti de cette expertise en matière de nano-conception et de fabrication pour créer sa propre version des PLP, maintenant que la preuve de concept existe.