DE NOTRE CORRESPONDANTE
LA DRÉPANOCYTOSE (ou anémie falciforme), maladie héréditaire liée à une mutation de la bêta-globine, est caractérisée par une anomalie structurale de l’hémoglobine (HbS). En situation de désoxygénation, l’hémoglobine S se polymérise, ce qui rigidifie et déforme les globules rouges (en faucille) qui sont plus aptes à obstruer les capillaires. Si les patients peuvent souffrir d’anémie par hémolyse, le pronostic de la maladie est en fait déterminé par les crises vaso-occlusives.
La fréquence de ces crises varie toutefois considérablement selon les patients et il n’existe aucun test pour prédire le risque des crises et la gravite de la maladie.
« Nous n’avons aucune méthode pour prédire quels patients nécessiteront un traitement urgent ou fréquent, et il est difficile d’évaluer l’efficacité des traitements. L’absence de test prédictif gène le développement de nouvelles thérapeutiques car il n’existe aucune méthode fiable in vitro pour savoir quelles molécules auront le plus de chances d’agir in vivo », soulignent Wood et coll. dans un étude publiée par « Science Translational Medicine ».
Dispositif microfluidique.
Pour y remédier, Bathia, David Wood (MIT) et leurs collègues de l’université de Harvard, du Massachusetts General Hospital et du Brigham and Women’s Hospital (Boston) ont développé un dispositif microfluidique, qui recrée les conditions physiologiques propices à la survenue des crises vaso-occlusives, afin de mesurer comment le flux d’un échantillon sanguin ralentit après une désoxygénation. Le dispositif est composé d’un microcanal de la taille d’un capillaire, couplé à un microréservoir d’oxygène ; l’échantillon sanguin est mis en circulation sous pression constante dans le microcanal, et la concentration en oxygène est abaissée.
Les chercheurs ont utilisé ce dispositif pour tester les échantillons sanguins de 29 patients drépanocytaires, dont 23 présentaient une forme sévère (transfusion ou visite impromptue à l’hôpital pour un motif lié à la maladie, dans les douze mois avant ou deux mois après le prélèvement sanguin) et 6 présentaient une forme bénigne (pas de traitement par hydroxyurée, pas de transfusion, pas de visite médicale impromptue pour un motif lié a la maladie dans les douze mois avant ou deux mois après le prélèvement sanguin).
Les résultats des tests de désoxygénation indiquent une bonne corrélation entre le degré de ralentissement du flux sanguin et la classification sévère ou bénigne de la maladie. Ainsi, le flux d’un échantillon sanguin provenant d’un patient sévèrement affecté ralentit deux fois plus vite, comparé à un échantillon de patient ayant une forme bénigne.
En revanche, aucun autre paramètre sanguin (fraction HbS, hématocrite, concentration moyenne en Hb, taux des globules blancs…) n’est corrélé à la gravité de la maladie.
Ce dispositif pourrait être utile pour évaluer l’efficacité des transfusions et des nouvelles molécules.
Les chercheurs montrent en effet qu’après une transfusion simulée de sang normal (HbA), réduisant la fraction HbS de 30 à 35 % dans des échantillons sanguins de patients sévèrement affectés, le flux met plus de temps à ralentir après désoxygénation, avec toutefois une variation entre les patients.
Une petite molécule augmente l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène.
Ils ont aussi testé une petite molécule appelée 5-hydroxyméthylfurfural (5HMF), qui augmente l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène et améliore les symptômes dans un modèle murin. Lorsqu’un échantillon sanguin d’un patient est traité avec le 5HMF, on observe une nette amélioration du flux dans le dispositif.
Les chercheurs ont déposé un brevet sur la technologie et s’attachent maintenant à la développer comme un outil diagnostique et de recherche.
Un des prochains objectifs consistera à évaluer ce test sur une cohorte plus large de patients, et chez les mêmes patients sur une plus longue durée.
Woods et coll. Science Translational Medicine, 29 février 2012.
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