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Les chercheurs développent la prochaine génération de plaquettes artificielles qui peuvent arrêter plus rapidement le saignement d’une blessure

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Des chercheurs biomédicaux de la Case Western Reserve University rapportent que leur dernière innovation dans le développement de plaquettes synthétiques pourrait aider à sauver des vies en stabilisant rapidement les caillots afin de réduire la perte de sang due à des blessures traumatiques.

Ce nouvel effort se concentre sur la création de nanoparticules de nouvelle génération imitant les plaquettes qui aident à générer un maillage protéique qui agit comme un filet naturel pour stabiliser les caillots sanguins et aider à arrêter les saignements.

Si elle s’avérait sûre et efficace dans les essais cliniques, la technologie renforcerait les progrès des scientifiques dans un effort de dix ans pour développer et optimiser ce qu’ils appellent des substituts plaquettaires synthétiques.

« Il s’agit de la prochaine étape dans la technologie des plaquettes artificielles et c’est vraiment une avancée critique », a déclaré Anirban Sen Gupta, professeur de génie biomédical à Case Western Reserve, qui a dirigé la nouvelle recherche. « Nous avons non seulement été en mesure de former un bouchon pour réduire le saignement d’une blessure traumatique, mais aussi pour aider à formater la fibrine, un maillage protéique qui sécurise le bouchon, stabilisant davantage le caillot. »

Sen Gupta et son équipe ont été les pionniers de la recherche sur les systèmes plaquettaires artificiels au cours de la dernière décennie, travaillant sur des technologies thérapeutiques avec des applications dans l’hémostase (arrêt des saignements), la thrombolyse (rupture des caillots sanguins nocifs) et l’inflammation (nombreuses pathologies liées aux cellules sanguines).

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Les chercheurs ont détaillé leurs découvertes dans un article publié ce mois-ci dans la revue Science médecine translationnelle.

Ils ont rapporté dans la recherche que les nanoparticules – que les scientifiques appellent « nanoparticules procoagulantes imitant les plaquettes » (PPN) – ont aidé le caillot à se former plus rapidement et à arrêter le saignement dans les modèles animaux, même lorsque les plaquettes naturelles étaient considérablement épuisées.

Plaquettes et saignement

Le sang a quatre composants principaux : le plasma, les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. Les plaquettes contribuent au processus de coagulation sanguine en se rassemblant rapidement sur le site d’une blessure, en adhérant à la paroi du vaisseau sanguin lésé, en se regroupant pour former un bouchon et en amplifiant la formation de fibrine, un maillage protéique insoluble qui ralentit le saignement.

Les transfusions de plaquettes sont couramment utilisées pour prévenir ou traiter les complications hémorragiques en cas de traumatisme, de chirurgie et de divers troubles de la coagulation. Plus de 2 millions d’unités de plaquettes sont nécessaires aux États-Unis chaque année, selon la Croix-Rouge.

Cependant, les plaquettes naturelles ne sont pas toujours disponibles ou portables et ont une durée de conservation limitée, ce qui a incité la recherche au cours des dernières décennies sur des alternatives synthétiques.

La nouvelle technologie

Ces résultats prometteurs suggèrent que cette nouvelle conception de nanoparticules pourrait encore améliorer les performances des technologies de plaquettes artificielles que Sen Gupta et son équipe de recherche ont travaillé à développer au cours de la dernière décennie.

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La conception de première génération de cette équipe s’est avérée imiter deux fonctions des plaquettes naturelles, a déclaré Sen Gupta.

Le premier est un type de mécanisme de « homing » qui aide les plaquettes à détecter puis à coller à une blessure hémorragique. La seconde est la capacité des plaquettes à s’empiler les unes sur les autres pour former un bouchon, comme empiler des sacs de sable comme une barrière qui arrête une inondation – dans ce cas, un saignement.

« Mais pour s’assurer que les sacs de sable restent sous la force des inondations, vous auriez besoin d’un filet pour les sécuriser, puis fixez le filet pour qu’il ne bouge pas », a déclaré Sen Gupta. « La fibrine est ce filet, et nous avons montré que les PPN peuvent amplifier la formation de fibrine même lorsque les plaquettes naturelles sont épuisées. »

Cela suggère que les PPN peuvent être utilisés comme substitut plaquettaire viable pour arrêter le saignement lorsque les produits naturels de transfusion de plaquettes sont limités.

Sen Gupta et Ujjal Didar Singh Sekhon, ancien titulaire d’un doctorat. étudiant dans son laboratoire, étaient les principaux auteurs de l’article. Ils ont été rejoints par plusieurs collaborateurs, dont Marvin Nieman, professeur agrégé de pharmacologie à la Case Western Reserve School of Medicine, et Matthew Neal, directeur du Pittsburgh Trauma and Transfusion Medicine Research Center de l’Université de Pittsburgh.


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