Évaluation de la sécurité et de l’efficacité par des mesures in vitro

La cryoconservation des globules rouges (GR) présente un grand potentiel pour garantir des transfusions sanguines en temps opportun et maintenir un stock adéquat de globules rouges. Les cryoprotecteurs (CPA) sont une série de biomatériaux développés pour réduire les cryolésions. Pour atteindre la haute efficacité de la cryoconservation des globules rouges, des CPA appropriés doivent être ajoutés avant la congélation.

Le glycérol est actuellement le CPA de pointe pour les globules rouges. Bien qu’ils soient souvent considérés comme peu toxiques, les concentrations de travail pendant la cryoconservation peuvent atteindre 20 % (en Europe) et 40 % (aux États-Unis), ce qui provoque de graves effets secondaires sur les globules rouges. De nombreux CPA ont été explorés avec succès comme substituts au glycérol, mais il n’existe toujours pas de norme uniforme pour évaluer leurs performances.

Certaines premières études se sont uniquement concentrées sur la récupération des globules rouges, ce qui est insuffisant et inexact. Bien que certains chercheurs aient ajouté des indicateurs fonctionnels des globules rouges décongelés pour évaluer les CPA, cela ne suffit toujours pas pour déterminer pleinement leurs performances et peut constituer un obstacle à la cryoconservation des globules rouges et à la thérapie transfusionnelle.

Récemment, Hu Yuying et ses collègues de l’Université Central South ont résumé pour la première fois des méthodes complètes pour évaluer les performances des CPA en garantissant leur sécurité et leur efficacité. La sécurité des CPA peut être évaluée par leur biocompatibilité avec les globules rouges. La plupart des CPA à base de solvants organiques présentent une mauvaise biocompatibilité, ce qui peut entraîner de graves effets secondaires. Il est donc nécessaire d’évaluer la biocompatibilité des CPA, qui peut être déterminée par le test d’hémolyse et l’observation de la morphologie des globules rouges. Le papier est publié dans la revue MedComm – Médecine du futur.

L’efficacité est démontrée par les propriétés des globules rouges décongelés, notamment les propriétés membranaires, les activités protéiques, les propriétés rhéologiques et les niveaux de métabolites. La fragilité osmotique, la morphologie, la peroxydation lipidique membranaire, la rigidité membranaire, l’exposition au PS et l’expression de CD47 sont utilisées comme indicateurs des propriétés membranaires des globules rouges. Les activités protéiques des globules rouges sont élucidées par différents aspects : fuite d’Hb, phosphorylation de la bande 3, activité ATPase, oxydation des protéines et activité des enzymes antioxydantes. Les propriétés rhéologiques des globules rouges comprennent l’agrégation et la déformabilité. L’ATP, le 2,3-DPG et le NO sont plusieurs métabolites importants des globules rouges. Il convient de noter que toutes les études ont été réalisées uniquement au niveau du laboratoire et que davantage d’expériences sont nécessaires pour les applications cliniques des globules rouges décongelés.

Il est cependant irréaliste de mesurer tous les tests in vitro évoqués pour l’évaluation des CPA. Les paramètres importants comprennent le test de biocompatibilité des CPA et la récupération des cellules après congélation-dégel/lavage utilisés respectivement pour évaluer la sécurité et l’efficacité des CPA, qui sont essentiels. En revanche, il serait intéressant de connaître les propriétés fonctionnelles des cellules décongelées, notamment les propriétés membranaires, les activités protéiques, les propriétés rhéologiques et les niveaux de métabolites.

Pour garantir davantage l’efficacité du CPA dans la cryoconservation des globules rouges pour des applications cliniques, davantage d’expériences sont nécessaires avant la transfusion. Actuellement, les globules rouges cryoconservés dans les CPA proviennent de moutons ou d’oiseaux, ce qui ne peut pas être simplement extrapolé aux globules rouges humains. Outre les espèces de globules rouges, un volume d’au moins 150 ml de globules rouges emballés pour la transfusion est nécessaire, alors que la plupart des CPA sont testés sur de très petits volumes de globules rouges. Par conséquent, d’autres études sont nécessaires pour prouver l’innocuité et l’efficacité des CPA sur un grand volume de globules rouges humains.

Outre l’espèce et le volume des globules rouges, la compatibilité sérologique entre le receveur et le donneur doit être testée avant la transfusion. Les tests prétransfusionnels des patients recevant du sang allogénique comprennent le typage ABO et rhésus D (RhD) et le dépistage des anticorps pour détecter les anticorps inattendus contre les antigènes des globules rouges.

En conclusion, cet article a passé en revue les progrès récents des CPA pour la cryoconservation des globules rouges et a résumé les méthodes permettant de déterminer de manière exhaustive la sécurité et l’efficacité des CPA. Plus important encore, la cryoconservation des globules rouges peut être utilisée comme modèle simple pour le nouveau dépistage des CPA, et les résultats de recherche issus de mesures in vitro peuvent initialement garantir la biocompatibilité et l’efficacité des CPA avant de passer à la cryoconservation des cellules nucléées. Par conséquent, la revue peut offrir une nouvelle perspective sur la cryoconservation et promouvoir le développement futur de la recherche biomédicale.