Le Japon développe un sang artificiel compatible avec tous les groupes sanguins

• Des chercheurs japonais ont développé un sang artificiel pouvant être utilisé chez des patients de tous les groupes sanguins
• Il est fabriqué à partir de l’hémoglobine contenue dans les globules rouges, extraite puis transformée en globules rouges artificiels, ce qui permet une utilisation sans test de groupe sanguin
• Le sang artificiel peut être conservé 2 ans à température ambiante et jusqu’à 5 ans au réfrigérateur, soit une durée de conservation nettement supérieure à celle des globules rouges classiques
• Depuis 2022, les premiers essais cliniques ont montré l’absence d’effets indésirables graves
• L’objectif est une mise en pratique d’ici 2030, tandis que la recherche sur d’autres transporteurs artificiels d’oxygène se poursuit activement

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La nécessité du sang artificiel en milieu médical

• La transfusion sanguine joue un rôle essentiel pour sauver des vies dans le monde entier
• Des pénuries de sang O négatif (donneur universel) surviennent fréquemment
• Le sang issu des dons a une durée de conservation courte, et son approvisionnement est particulièrement difficile dans les pays à faible revenu

Le développement du sang artificiel par des chercheurs japonais

• L’équipe du professeur Hiromi Sakai de la Nara Medical University a développé un sang artificiel pour surmonter les limites du sang conventionnel
• En extrayant l’hémoglobine de sang donné périmé, puis en l’enveloppant dans une membrane protectrice, les chercheurs ont créé des globules rouges artificiels stables et non exposés aux virus
• Le sang artificiel développé n’ayant pas de groupe sanguin, aucun test de compatibilité distinct n’est nécessaire
• Le sang artificiel peut être conservé longtemps : 2 ans à température ambiante et jusqu’à 5 ans au réfrigérateur, ce qui lui confère une capacité de stockage bien supérieure à celle des globules rouges classiques (42 jours au réfrigérateur)

Premiers essais cliniques et état d’avancement de la recherche

• Depuis 2022, des essais cliniques de perfusion intraveineuse d’un transporteur artificiel d’oxygène (vésicules d’hémoglobine) ont commencé sur un petit nombre de participants (12 hommes)
• Le volume injecté a été progressivement augmenté jusqu’à 100 ml
• Quelques effets indésirables légers ont été observés, mais aucun changement majeur n’a été constaté dans les principaux signes vitaux, comme la pression artérielle
• L’équipe a accéléré les essais cliniques à partir de juillet 2023 et, en mars 2024, a porté le volume injecté jusqu’à 400 ml

Prochaines étapes et état de la recherche au Japon et à l’étranger

• En l’absence d’effets indésirables supplémentaires, l’étude devrait passer à une phase d’évaluation de l’efficacité thérapeutique et de la sécurité
• L’équipe vise une commercialisation en 2030 et travaille à une introduction pratique de cette technologie
• Par ailleurs, l’équipe du professeur Teruyuki Komatsu de la Chuo University développe également un transporteur d’oxygène stabilisé par une membrane protectrice d’albumine
• Lors d’expériences animales, cette approche a montré son efficacité dans le traitement des hémorragies et des AVC, et devrait être étendue à des essais cliniques chez l’humain

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Avis Hacker News

• Souvenir qu’une entreprise appelée Biopure avait, aux États-Unis, extrait de l’hémoglobine du sang bovin pour fabriquer un substitut sanguin présenté comme un « thérapeutique de l’oxygène » : comme le produit n’utilisait pas des globules rouges entiers, il pouvait être utilisé indépendamment du groupe sanguin, se conservait à température ambiante et, grâce à la petite taille de ses molécules, apportait mieux l’oxygène aux tissus ou aux zones d’obstruction artérielle. Mais l’entreprise a connu de nombreux problèmes de gestion et n’a pas obtenu l’approbation de la FDA aux États-Unis, en dehors d’un produit vétérinaire. C’est regrettable, car le produit avait une certaine efficacité mais a échoué commercialement. Article connexe joint : Wikipedia Biopure. À noter aussi que l’entreprise a même fait l’objet de poursuites pour fausses déclarations aux investisseurs au sujet d’essais cliniques, et qu’un vice-président a été condamné à trois ans de prison après avoir simulé un cancer pour tromper le tribunal. Espoir que ce nouveau substitut sanguin développé par l’équipe japonaise connaisse un sort plus positif.

  • Anecdote : la WADA avait aussi traité explicitement l’usage dopant des substituts sanguins à base d’hémoglobine document WADA. Comme ces produits se conservent à température ambiante et ne nécessitent pas de compatibilité de groupe sanguin, ils pourraient être administrés librement à tout moment dans le bus d’une équipe, avec l’avantage énorme que cela représenterait dans des compétitions comme le Tour de France en échappant aux contrôles antidopage. Officiellement, Biopure s’opposait au dopage, mais en réalité l’ambiance semblait presque fière du fait que la WADA mentionne son produit, preuve implicite de son efficacité.
  • Question sur ce qu’il advient des brevets ou de la technologie lorsqu’une entreprise fait faillite, et interrogation sur la raison pour laquelle une société plus compétitive n’a pas repris le flambeau alors que le produit semblait fonctionner, simplement faute d’avoir été soutenu correctement.
  • Souvenirs d’une époque où l’on envisageait d’investir en angel dans Biopure.
  • Le fait d’avoir obtenu un effet en injectant directement de l’hémoglobine dans le sang paraît fascinant, avec une approche simple et créative qui semble éviter réaction immunitaire ou dégradation.
  • Indépendamment de Biopure, il existait aussi aux États-Unis un autre substitut sanguin appelé « PolyHeme », qui a suscité la controverse en raison d’un nombre plus élevé de cas d’arrêt cardiaque et d’essais cliniques menés sur des traumatisés sans consentement. Voir le lien Wiki sur PolyHeme.

• Le sang artificiel semble être fabriqué en extrayant uniquement l’hémoglobine de sang donné existant, puis en l’enfermant dans une enveloppe protectrice pour créer des globules rouges artificiels dépourvus de virus ; autrement dit, cela nécessite toujours du sang issu du don. À titre de référence, le texte original était présenté sous forme de citation.

  • L’équipe actuelle cherche en priorité à utiliser des globules rouges donnés sur le point d’expirer, afin de maximiser l’usage du sang existant. Mais l’hémoglobine n’est qu’une protéine, et aujourd’hui déjà on produit aussi de l’hémoglobine animale pour des protéines destinées à la viande cultivée. Jusqu’ici, le simple fait de disposer d’hémoglobine ne suffisait pas à reproduire immédiatement un rôle utile de globule rouge, mais cette recherche pourrait ouvrir un marché de production de masse d’hémoglobine humaine recombinante. Conviction que, dans 5 à 10 ans, on pourra facilement acheter de l’hémoglobine humaine auprès de fournisseurs biopharma.
  • Comme le principal problème du don du sang est la péremption, des dons réguliers tout au long de l’année sont indispensables. Lors de catastrophes, même si les dons affluent soudainement, l’excédent devait jusqu’ici être jeté. Si l’on pouvait utiliser tout le sang expiré, sans vérification du groupe sanguin et avec une durée de conservation allongée, la valeur serait considérable.
  • La fonctionnalité « pas besoin de test de groupe sanguin » est extrêmement importante pour certains patients : lorsqu’une personne doit recevoir régulièrement des transfusions mais ne peut pas bénéficier de transfusions de groupes variés, les difficultés concrètes et pratiques sont très réelles.

• Il y a déjà eu diverses tentatives similaires au sang artificiel, et certains composés chimiques précis, par exemple les perfluorocarbones, ont montré une capacité de transport de l’oxygène si élevée qu’ils pouvaient en transporter bien davantage que le sang. Cela souligne le besoin de substituts sanguins sûrs et conservables sur de longues durées. Cela dit, ce type de produit ne remplace artificiellement que la fonction de transport de l’oxygène du sang ; il est encore difficile d’en reproduire les autres fonctions majeures comme la coagulation, l’immunité, les hormones ou la nutrition. Malgré tout, tout progrès permettant d’assurer l’apport en oxygène en toute sécurité est bienvenu.

  • Après un traumatisme, la plupart des transfusions ont de toute façon essentiellement pour rôle d’apporter des globules rouges, si bien que les autres fonctions du sang n’ont pas forcément besoin d’être transfusées.
  • Le terme « oxygen therapeutics » est apparu justement parce qu’il ne s’agit pas réellement de sang, mais de dispositifs de délivrance de l’oxygène. Au départ, la terminologie paraissait excessivement pointilleuse, mais cette discussion montre pourquoi cette distinction est importante.

• Il semble que ce ne soit pas la première fois que le Japon développe du sang artificiel ; une recherche rapide montre qu’une autre équipe travaillait déjà sur le sujet en 2019, voir article sur le cas de 2019. Curiosité quant à la différence avec cette nouvelle étude.

  • En 2019, les essais n’avaient été menés que sur des lapins ; aujourd’hui, des essais sur l’être humain sont en cours. Depuis 2022, le produit est administré à des volontaires sains avec une dose progressivement augmentée. Si aucun effet secondaire n’est observé, la prochaine étape sera l’évaluation de l’efficacité et de la sécurité, avec un objectif d’application pratique d’ici 2030 et une accélération du calendrier.

• En lisant « compatible avec tous les groupes sanguins », cela a fait penser à des produits entièrement synthétiques comme les perfluorocarbones ; à noter qu’ils sont déjà utilisés en pratique au Mexique et en Russie Wiki sur les PFC.

  • Les solutions de PFC ont une capacité de transport de l’oxygène si élevée qu’elles ont même servi dans des contextes de respiration liquide chez l’humain.

• Aux États-Unis, l’entreprise Kalocyte développe aussi du sang artificiel, en collaboration avec la DARPA, et elle a été présentée cette année dans The New Yorker article du New Yorker.

• L’article scientifique de cet essai clinique peut être consulté dans Blood Advances.

• Impression étrange que le scénario de la série HBO True Blood soit devenu réalité : l’idée de scientifiques japonais développant du sang artificiel pour permettre aux vampires d’agir paraît amusante. Même en laissant de côté les vampires, l’association entre blood substitute et scientifiques japonais est devenue réelle.

• Supposition que la technologie de cette équipe repose probablement sur des capsules d’hémoglobine à base de liposomes ; nom d’auteur Sakai repéré, avec partage de liens vers des articles connexes PubMed1 PubMed2. Et pour qui voudrait reproduire directement la méthode de fabrication des particules, voir aussi méthode de fabrication PMC.

• Mention d’une blague selon laquelle le sang représenterait 2,5 % des exportations américaines.

  • Explication de cette blague : voir article CNBC. Cela dit, ce chiffre de 2,5 % inclut non pas du sang fini à proprement parler, mais un large ensemble de produits exportés contenant des substances dérivées du sang, ce qui en fait une statistique exagérée. Pas davantage de recherches trouvées, mais il semble y avoir un certain débat autour de ce point.