5.55.1 Introduction

la purification du sang est une thérapie basée sur le traitement extracorporel du sang, qui a été largement utilisée de nos jours pour le traitement de nombreux troubles réfractaires aux thérapies conventionnelles, telles que l’administration de médicaments et la chirurgie. Il agit en éliminant les toxines ou les agents pathogènes de la circulation sanguine grâce à des techniques de bioséparation, y compris la dialyse, la filtration, l’adsorption ou une combinaison de ces techniques., En raison de sa capacité à éliminer directement et rapidement les agents pathogènes des patients, la thérapie de purification du sang est principalement utilisée dans trois domaines dans une clinique: (1) le domaine des soins intensifs, tels que la plasmaphérèse pour les toxiques; (2) le soutien de la vie pour les défaillances organiques, telles que l’hémodialyse pour l’insuffisance rénale; et (3) Actuellement, l’application la plus connue est celle de l’hémodialyse, utilisée dans le traitement des patients atteints d’insuffisance rénale., On estime que plus de 1 million de patients, dans le monde, sont maintenus en vie par hémodialyse. S’il n’y avait pas de technique d’hémodialyse aujourd’hui, tous ces patients seraient morts d’insuffisance rénale dans les 2 semaines.

Plusieurs technologies thérapeutiques et dispositifs sophistiqués ont été développés et appliqués cliniquement au cours des trois dernières décennies. Le développement de ces technologies est motivé par la compréhension croissante de l’hématologie et de la physiopathologie dans les recherches médicales, ainsi que par les progrès des techniques de bioséparation.,

Les découvertes médicales en physiopathologie de nombreuses maladies ont considérablement étendu l’application de la thérapie de purification du sang. Au cours des 30 dernières années, un large éventail de nouveaux agents pathogènes existant dans la circulation sanguine ont été identifiés. Ces molécules jouent un rôle clé dans la physiopathologie de maladies apparentées, telles que les maladies auto-immunes, le syndrome de réponse inflammatoire systémique, l’amylose liée à la dialyse (DRA) et même le cancer., Comme les taux sanguins de ces agents pathogènes sont étroitement liés à l’évolution des maladies, ainsi qu’à leur gravité, d’énormes efforts ont été déployés pour explorer l’utilisation de diverses techniques de purification du sang pour contrôler les conditions pathologiques . Par exemple, la protéine A, provenant de la protéine de la paroi cellulaire de Staphylococcus aureus, est devenue un adsorbant efficace pour le traitement de nombreuses maladies auto-immunes, y compris la polyarthrite rhumatoïde, la myasthénie grave (MG) et le purpura thrombocytopénique idiopathique., De plus, de nombreuses tentatives ont été faites pour éliminer la β2-microglobuline (ß2M, poids moléculaire 11 800 Da) du sang, puisque ß2M a été identifié comme le précurseur protéique responsable du dépôt amyloïde, une affection pathologique résultant inévitablement d’une maladie rénale terminale (IRT) ou de la mise en œuvre à long terme de thérapies de remplacement rénal. En outre, l’élimination des antigènes tumoraux (par exemple,, α-foetoprotéine associée au cancer hépatique, antigène carcinoembryonique présent dans divers carcinomes et thioestérase ou cytokératines associées au cancer du sein) utilisant des adsorbants avec des anticorps monoclonaux immobilisés sont considérés comme candidats potentiels pour la purification du sang dans le traitement du cancer. En outre, le contrôle de la septicémie et du choc septique par l’élimination des cytokines inflammatoires et l’élimination du virus de la circulation sont tous des sujets d’actualité faisant l’objet d’une enquête approfondie.,

Les cibles pour la purification du sang peuvent couvrir un large spectre de molécules, variant en taille, en polarité et en propriétés chimiques et biologiques. En conséquence, la purification du sang peut être effectuée avec de nombreuses techniques différentes. En principe, la base des différentes approches thérapeutiques réside dans la science de la bioséparation. Les Techniques basées sur la membrane et / ou l’adsorption constituent la partie principale de la stratégie de purification du sang actuellement utilisée. Les techniques membranaires (hémodialyse, plasmaphérèse et ultrafiltration) séparent les composés en fonction de la taille des pores et n’éliminent pas sélectivement des composants spécifiques., L’élimination des toxines est obtenue par diffusion et/ou filtration avec une membrane d’une certaine taille de pores. En variant la perméabilité des filtres, différents composants sanguins peuvent être filtrés, des toxines solubles de faible poids moléculaire, telles que les toxines urémiques, aux protéines moyennes et plus grandes, telles que l’albumine liée à la bilirubine. Si la taille des pores est suffisamment grande pour permettre une perméabilité d’environ 100% des protéines, un échange plasmatique pourrait être effectué. Ainsi, le matériau de la membrane et la structure des pores sont deux facteurs principaux affectant les performances des filtres., Les techniques d’Adsorption (hémoperfusion et perfusion plasmatique), au contraire, peuvent permettre une élimination plus sélective de composés spécifiques. Le plasma ou le sang peut être perfusé à travers une colonne contenant un adsorbant (généralement des billes synthétiques) couplé à des composés spécifiques qui agissent par leurs propriétés physico-chimiques ou biologiques. Chaque adsorbant est caractérisé par ses ligands immobilisés, et la performance d’un adsorbant peut être déterminée directement par les propriétés de son ligand., Par conséquent, le développement des techniques d’adsorption se concentre principalement sur le ligand, travaillant vers une spécificité élevée, une bonne stabilité et un coût relativement faible.

bien que les techniques de purification du sang partagent les mêmes mécanismes que les approches de bioséparation en bioingénierie, elles ont leurs propres caractéristiques et exigences particulières. Le problème le plus important est leur hémocompatibilité., On pense que lorsque le sang entre en contact avec des matières étrangères, une gamme de composants sanguins conserverait sur ces matières étrangères, ce qui peut conduire à l’activation de certains composants dans le sang par divers processus enzymatiques. L’hémoincompatibilité peut induire l’activation du complément et des leucocytes à différents degrés, ainsi que la libération de médiateurs inflammatoires, y compris les cytokines, l’oxyde nitrique, les radicaux libres d’oxygène et les facteurs d’activation plaquettaire. Ces réactions peuvent entraîner des effets secondaires graves pendant les traitements de purification du sang., Ainsi, le choix des matériaux appropriés et l’amélioration de leur hémocompatibilité sont toujours parmi les principales préoccupations dans la conception de dispositifs thérapeutiques. Cet article se concentre sur les différentes techniques cliniques de purification du sang en fonction de leurs mécanismes de bioséparation. L’hémocompatibilité de ces techniques de purification est également soulignée.