Viermi marini, donatori universali ai sângelui viitorului

Într-un laborator al companiei de biotehnologie Hemarina, în Morlaix (Finistère). Odată ce sângele este extras, acesta este purificat printr-un sistem de filtrare.

D. LEROUX/SEMNATURI PENTRU EXPRESS

Și dacă oamenii își datorau mântuirea. viermi marini? Viermele este înzestrat cu hemoglobină care într-o zi ar putea servi ca înlocuitor al sângelui uman și ar putea salva multe vieți.

Ca și capătul tunelului care se deschide într-o iluminare. La mai bine de douăzeci de ani de la descoperirea proprietăților fabuloase ale sângelui Arenicolamarina, Franck Zal se bucură. În perioada aprilie 2016 - februarie 2017, 60 de pacienți au putut primi hemoglobină din acest vierme de mare în vene, ca parte a unui studiu clinic. Și nu s-a întâmplat nimic: nicio reacție imună sau tulburare vasculară.

Desigur, nu a fost direct o transfuzie. Acești pacienți au fost transplantați cu rinichi infuzați cu acest produs, o cantitate mică din care a putut să treacă în corpul lor. „Cu toate acestea: acest prim test a arătat absența toxicității hemoglobinei lugworm pentru oameni”, se bucură fostul cercetător CNRS, astăzi în fruntea companiei de biotehnologie Hemarina, la Morlaix (Finistère).

Într-adevăr, acest nevertebrat mic (de 10 până la 25 de centimetri lungime), ale cărui răsuciri de nisip punctează plajele din Bretania, ar putea, într-o bună zi, să revoluționeze medicina. La fel ca în toate ființele vii, hemoglobina acesteia joacă un rol esențial: transportul oxigenului prin corp. Dar cel al viermelui poate fixa de 50 de ori mai mult oxigen (O2) decât cel al oamenilor, fiind în același timp de 250 de ori mai mic.

Și mai presus de toate, spre deosebire de al nostru, nu este încapsulat în celulele roșii din sânge care determină grupul sanguin (A, B, O.) și, prin urmare, nu pune o problemă de compatibilitate. Pe scurt, Franck Zal și-a pus degetul pe un purtător universal de oxigen - o moleculă miraculoasă pe care medicii au căutat-o întotdeauna.

Oxigenul depozitat timp de aproape șase ore

Inițial, acest biolog instruit pur și simplu a vrut să înțeleagă modul în care acest animal marin care, la maree, filtrează oxigenul dizolvat în apă cu branhiile sale (ca peștii), ar putea supraviețui la mareea joasă.

El a ajuns să constate: „În 450 de milioane de ani de evoluție, viermele lugos a reușit să își achiziționeze propriul cilindru intern de oxigen prin hemoglobina sa, care stochează oxigenul timp de aproape șase ore”, se miră din nou specialistul. Convins că aceasta este o inovație majoră, el a luptat de atunci pentru a se asigura că descoperirea sa ajunge la pacienți. Un drum lung pentru care studiul clinic de succes de la începutul anului este un pas important.

"La scurt timp după începerea muncii mele, am crezut că această hemoglobină ar putea înlocui pungile de transfuzie de sânge. Dar a fost prea ambițioasă pe termen scurt din cauza dezvoltărilor necesare și a complexității reglementărilor în vigoare pentru acest tip de produse. Intermediar erau necesari pași, cu aplicații mai simple ”, explică Franck Zal.

Îmbunătățiți conservarea grefelor

Transplantul de organe a devenit esențial: „Între îndepărtare și transplant, un organ - inimă, rinichi, plămân. - seamănă puțin cu viermii la maree joasă: are nevoie de oxigen", explică el. Astăzi, pentru a preveni grefa să acumuleze prea multe leziuni din cauza încetării oxigenării, este plasat în hipotermie, apoi reimplantat cât mai repede posibil.

Dar organele suferă și, în funcție de starea lor, pot dura câteva zile pentru a redeveni funcționale. Sau, mai rău, vedeți durata lor de viață redusă. Uneori transplantul poate chiar eșua. Acest lucru este cu atât mai adevărat cu cât, pentru a crește numărul de grefe disponibile, autoritățile sanitare autorizează de câțiva ani probe după un stop cardiac și nu mai sunt doar de la donatori vii sau persoane aflate în starea de moarte cerebrală. Problemă, crește riscul de deteriorare a organelor.

„Prin îmbunătățirea condițiilor de depozitare a grefelor, am putea crește numărul și putem reduce nevoile, deoarece acestea ar dura mai mult”, speră prof. Benoît Barrou, fost președinte al Societății Franceze de Transplant, care a participat la proces. Clinica Hemarina. Această primă aplicație, care reprezintă o speranță imensă pentru cei aproximativ 22.000 de pacienți care așteaptă un transplant, ar trebui să ajungă pe piață în 2019.

Viermii mici pot schimba, de asemenea, viața diabeticilor. Mai ales cei care suferă de răni la picioare. Nivelul ridicat de zahăr din sângele lor provoacă probleme de circulație și oxigenul, esențial pentru vindecare, nu mai ajunge la rană. Din acest motiv, în fiecare an, aproape 10.000 de pacienți suferă încă amputări în Franța.

Aplicații medicale ale hemoglobinei viermilor marini

Cercetătorii studiază, prin urmare, utilizarea hemoglobinei viermilor marini: liofilizată și redusă la pulbere, aceasta ar fi încorporată în pansamente pentru a aduce oxigenul direct în contact cu rana. Unul dintre liderii mondiali din industria farmaceutică speră să introducă un astfel de produs pe piață în termen de trei ani în Statele Unite. În total, peste zece aplicații medicale sunt în studiu. Chiar și industria alimentară dorește să o folosească, pentru a îmbunătăți producția de fermenti lactici.

Pentru Franck Zal, dezvoltarea aplicațiilor derivate din hemoglobina viermelui breton este departe de a fi fost cea mai mare dificultate. Povestea sa ilustrează acest lucru: construirea succesului comercial dintr-o descoperire științifică, chiar și revoluționară, necesită timp și tenacitate infailibilă.

Cercetătorul a trebuit astfel să-și convingă fostul angajator (CNRS) să îi atribuie brevetele, să atragă investitori (40 de milioane de euro strânși până în prezent) și mai ales să găsească cum să industrializeze extracția hemoglobinei și producția de către. Pentru că, evident, nu se punea problema golirii plajelor pentru recuperarea materiei prime. Problemă, acești viermi mici, în starea lor naturală, se reproduc doar o dată pe an, în preajma Zilei tuturor sfinților.

Două tone de viermi produse în acest an

Totul a rămas de inventat pentru a-i crește: distinge masculii de femele, colectează gameți, fertilizează femelele in vitro, știe să hrănească râmele, găsește un loc unde să instaleze cutii de nisip uriașe pentru dezvoltarea lor. "Am găsit teren lângă Crozon, dar, în timpul ședinței publice, un conservator a raportat că a văzut urme de vidre acolo. Prefectul m-a sfătuit imediat să mă uit în altă parte", spune Franck Zal, care a ajuns să cumpere o fermă de acvacultură în Noirmoutier. Rezultat? Anul acesta, acolo vor fi produse două tone de viermi - suficient pentru a face 4.000 până la 6.000 de doze de soluție de conservare a grefelor.

Procesul nu se termină aici: odată maturi, viermii trebuie să fie înghețați. Un pas esențial în extracția hemoglobinei. În laboratorul său CNRS, Franck Zal a luat într-adevăr sângele viermilor cu o seringă. Pentru a câștiga eficiență, a încercat să zdrobească viermii, dar rezultatul a fost dezamăgitor.

Din întâmplare, a observat că dezghețarea a provocat un șoc hemoragic la animal: își golește sângele, care apoi este suficient pentru a purifica și filtra pentru a obține moleculele de hemoglobină. Un pas crucial, acum externalizat, pe care speră să-l poată interioriza în curând, grație construcției unei fabrici în Morlaix, foarte aproape de locul unde urma să-și adune primii viermi.

În câțiva ani, aplicații extinse

Astăzi, șeful Hemarina nu are lipsă de proiecte, convins în special că hemoglobina portului de agrement Arenicola va găsi inevitabil o ieșire în domeniul transfuziei. O piesă care interesează. armata americană!

„În urma unei conferințe pe care am ținut-o la Parma acum câțiva ani, am primit un text de la reprezentanții Marinei”, își amintește cercetătorul. Au vrut să știe dacă produsul său ar putea salva soldații care au fost victima efectului de explozie al unei bombe. În acest caz, se formează edem cerebral, împiedicând neuronii să fie alimentați cu oxigen. "Întrebarea a fost: molecula mea merge acolo unde nu merg globulele roșii?" precizează biologul.

Studiul, efectuat de oamenii de știință a marinei pe animale, a fost publicat luna trecută: hemoglobina viermelui a reușit să oxigeneze creierul șobolanilor răniți timp de aproape o oră și jumătate, fără efecte secundare.

Dacă aceste rezultate sunt confirmate pe modele animale mai mari, atunci la oameni, această aplicație ar putea fi extinsă la gestionarea accidentelor vasculare cerebrale, a atacurilor de cord sau chiar a hemoragiilor după un accident sau un atac. Dar pentru ca acest vis să se împlinească, va trebui să așteptăm cel puțin până. 2025. La aproape treizeci de ani după ce Franck Zal a descoperit secretul portului de agrement Arenicola.

Sângele viitorului: alte căi

Până în prezent, toate încercările de a produce sânge artificial din sânge de animale nu au reușit. De aceea, mai multe echipe au ales o altă cale: producerea de celule roșii din sânge umane din celulele stem. Unul dintre liderii în acest domeniu, francezul Luc Douay, șeful serviciului de hematologie al spitalului Saint-Antoine, din Paris, arătase deja fezabilitatea acestei tehnici, în 2011, folosind celule ale măduvei osoase.

Citiți fișierul nostru complet

De atunci, alte echipe au reușit să producă globule roșii folosind metode similare. „Dar toți se confruntă cu aceeași dificultate: trecerea la producția pe scară largă”, explică cercetătorul, care a creat un start-up cu Universitatea Pierre-et-Marie-Curie pentru a accelera industrializarea descoperirii sale.