Transcript Courtesy of T. Peyrard, CNRGS

Nouveautés en transfusion
sanguine
Dr Giorgia Canellini
Médecin responsable laboratoire UMT
Médecin cheffe, service de transfusion vaudois
GCanellini/ARL 2014
menu
• Actualités sur les groupes sanguins
• Production de globules rouges in vitro
• Transporteurs d’oxygène dérivés d’une
hémoglobine animale
• Utilisation des protéines recombinantes au
laboratoire d’immunohématologie
GCanellini/ARL 2014
2
Journée scientifique ARL 2014
ACTUALITE SUR LES
GROUPES SANGUINS
GCanellini/ARL 2014
3
Compatibilités ABO
donnersonsang.com
GCanellini/ARL 2014
4
~ 40%
~ 20%
~ 40%
Antigène d’intérêt majeur en transfusion:
-prévalence équilibrée
-immunogène
-anticorps correspondant cliniquement significatif
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
5
Classification des groupes
sanguins ISBT
Système de
groupe sanguin
Antigène
Anticorps
correspondant
Gène
ABO, RH,
KEL…
Série 700
Antigènes de
faible prévalence
(<1%)
Série 901
Antigènes de
prévalence élevée
(>90%)
Ata, Emm,
AnWj…
Antigènes
associés sérologie
et biochimie
COST, I….
collection
By, Chra, Bi…
GCanellini/ARL 2014
6
34 systèmes de groupe sanguins
Adapted from G. Daniel and M.E. Reid, Transfusion 2010 (50):281-9
GCanellini/ARL 2014
7
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
8
L’antigène Lan
GCanellini/ARL 2014
9
phénotype Lan• L’anticorps a été découvert mais l’antigène
reste un mystère depuis plus de 50 ans
• L’anticorps anti-Lan est cliniquement
significatif
• En France : 30 sujets de phénotype Lansont identifiés dont 25 sont immunisés
GCanellini/ARL 2014
10
Comment identifier l’antigène
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
11
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
V Helias et al., Nat Genet 2012 44(2) :170-3
GCanellini/ARL 2014
12
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
13
Mutation non sens (stop codon)
Modification du cadres de lecture
Mutation sur site de splicing
Mutation faux sens (SNP)
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
14
L’antigène
a
Jr
GCanellini/ARL 2014
15
phénotype rare Jr(a-)
• La plupart des personnes Jr(a-) font partie de
la communauté des gens du voyage (46) en
France
• Ce phénotype est plus fréquemment chez les
japonais
• La plupart des personnes possèdent un
anticorps anti-public anti-Jra
• 15 CE Jr(a-) à disposition dans la banque de
sang rare à Créteil
• Cet anticorps est cliniquement significatif
(maladie hémolytique périnatale sévère).
• L’antigène correspondant n’est pas connu
GCanellini/ARL 2014
16
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
17
Étude de l’expression de chez d’autres
espèces
S Saison et al., Nat Genet 2012 44(2) :174-7
http://4.bp.blogspot.com
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
18
Antigène Jra = ABCG2
• Transporteur de type ATP binding cassette
• Plus connu sous le nom de Breast Cancer
Resistant Protein (BCRP).
• Essentiel dans la détoxification cellulaire
• Transporte bon nombre d’anti-cancéreux
hors des cellules
• Son polymorphisme joue un rôle dans la
résistance à la chimiothérapie
GCanellini/ARL 2014
19
phénotype rare Jr(a-)
• Les sujets Jr(a-) n’ont pas de pathologie
particulière
• Les sujets Jr(a-) sont incapables d’éliminer
certains anti-cancéreux -> risque de
surdosage
• Le modèle Jr(a-) ouvre la porte aux
inhibiteurs de la BCRP en cancérologie
GCanellini/ARL 2014
20
Souris « knock out » pour ABCG2
-extrêmement sensibles au pheophorbide métabolite
phototoxique de la chlorophylle de type porphyrine
-pas d’hypersensibilité à la lumière chez les sujets Jr(a-),
probable mécanisme de compensation
J W Jonker et al., PNAS 2002, 99(24): 15649-54
GCanellini/ARL 2014
21
Mutations génétiques
L Castilho et al., Immunohem 2013;29(2):63-8
GCanellini/ARL 2014
22
Antigène Vel
•
•
•
•
Antigène Vel connu depuis 1952
Antigène de prévalence élevée
Phénotype rare Vel nég (4/10’000)
L’anticorps anti-Vel
– dangereux
– difficile à mettre en évidence
• Optimum thermique < 37°C
• Fixe le complément
• Expression variable de l’Ag sur les hématies-test
– parfois auto-anticorps
GCanellini/ARL 2014
23
Caractérisation de l’antigène Vel
Purification de l’anticorps
anti-Vel chez un patient
Western Blot
Fixation sur des GR Vel+
purification par électrophorèse
Spectrométrie de masse
SMIM1=small integral membrane protein 1
GCanellini/ARL 2014
24
B A Baillif et al. EMBO Biol Mol 2013,5: 751-61
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
25
ALLOANTICORPS ANTI-VEL OU AUTOANTICORPS ANTI-VEL
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
26
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
27
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
28
Journée scientifique ARL 2014
LA PRODUCTION DE
GLOBULES ROUGES IN VITRO
GCanellini/ARL 2014
29
érythropoïèse
GCanellini/ARL 2014
30
Hématies de culture
• 1980 : production de globules rouges in vitro
à partir de CSH de la moelle osseuse
• 2000: utilisation du sang de cordon, pas de
maturation terminale
• 2006: production de réticulocytes ayant les
mêmes caractéristiques que les cellules
naturelles. Maturation terminale grâce à
séquence précise de facteurs de croissance
permettant une culture sans stroma
GCanellini/ARL 2014
31
Yamanaka
Gurdon
GCanellini/ARL 2014
32
Cellules souches pluripotentes
induites (iPS)
Oct3/4, Sox2, c-Myc, et Klf4
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
33
Du laboratoire à la clinique
M C Giarratana et al., Blood 2011; 118(19):5071-9
GCanellini/ARL 2014
34
Du laboratoire à la clinique
thelancet.com
M C Giarratana et al., Blood 2011; 118(19):5071-9
GCanellini/ARL 2014
35
Le futur pour le sang rare?
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
36
Phénotype rare Rhnull
GCanellini/ARL 2014
37
Phénotype rare Rhnull
Transfusion possible uniquement
avec du sang Rhnull
GCanellini/ARL 2014
38
Expansion de GR Rhnull in vitro
M Cambot et al., Am J Hem 2013,88:343-9
GCanellini/ARL 2014
39
Le futur pour le sang rare?
• Un seul clone de groupe O, D-C-E-, K-, Fy(a-b-),
Jk(b-), M-S-s-U-, VS-, Js(a-), Do(a-), aurait permis
de répondre à 73% des besoins en sang rare
pour les patients drépanocytaires en France
durant les 15 dernières années !
– Une donneuse de ce phénotype est répertoriée en
France : 20 dons, 13 transfusés !
• Phénotypes “null” : intérêt majeur !
– Rhnull : compatible avec tous les groupes rares du
système Rh
– K0 : compatible avec tous les groupes rares du
système Kell
• …
GCanellini/ARL 2014
40
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
41
Défis biotechnologiques
• Maîtrise de la reprogrammation pour assurer
une sécurité élevée du produit
• Optimiser la différenciation érythroïde pour
assurer une qualité élevée du produit
• Application des normes GMP, contrôle de la
qualité (test d’érythrophagocytose, test de
déformabilité)
• Production à grande échelle dans un
bioréacteur à 3 dimension
• Diminuer les coûts de production pour être
concurrentiel avec les produits sanguins
actuels
GCanellini/ARL 2014
42
Courtesy of T. Peyrard, CNRGS
GCanellini/ARL 2014
43
Intérêt des hématies en culture
• Production de sang rare
• Modèles pour l’étude des
phénotypes rares
• Développement de
réactifs en
immunohématologie
http://alloprof.biz
GCanellini/ARL 2014
44
Journée scientifique ARL 2014
UTILISATION
D’HEMOGLOBINE ANIMALE
GCanellini/ARL 2014
45
Hémoglobine animale
allodocteur.fr
Arenicola marina
lemonde.fr
GCanellini/ARL 2014
46
«Superhémoglobine »
Hémoglobine humaine
Hémoglobine d’arénicole
Hemarina.fr
transporte 4 molécules d’O2
transporte 156 molécules d’O2
GCanellini/ARL 2014
47
Hémoglobine arénicole
• Son haut poids moléculaire prévient son
extravasation dans le sous-endothélium
• Haute affinité pour l’oxygène -> diminue le
risque de vasoconstriction
• Activité SOD augmentée -> prévient la lésion
de reperfusion
• Se dissocie en sous-unités qui sont stables
pendant 50h
• Peu ou pas immunogène ou allergisante
GCanellini/ARL 2014
48
Étude chez la souris
T Le Gall et al., J Biotech 2014; 187:1-9
GCanellini/ARL 2014
49
Étude transplantation d’organe
maxiscience.com
Hemo2life®
V Mallet et al., Artif Organs 2014; 38(8):691-701
chuv.ch
GCanellini/ARL 2014
50
Application thérapeutique possible
• Substitut du sang dans les situations
d’urgence ou de saignement massif
• Substitut du sang dans les lésions
d’ischémie reperfusion
• Solution additive pour la conservation du
greffon avant transplantation
GCanellini/ARL 2014
51
Journée scientifique ARL 2014
PROTEINES RECOMBINANTES
GCanellini/ARL 2014
52
Identification des anticorps antiérythrocytaires
Panel d’hématies-test phénotypées
Plasma du patient
3
5
Test indirect à
l’antiglobuline
Hématies papaïnées
GCanellini/ARL 2014
53
Identification des anticorps antiérythrocytaires
++
++
-
Biorad panel
GCanellini/ARL 2014
54
Anticorps dirigés contre des
antigènes de prévalence élevée
Test indirect à l’antiglobuline
Test indirect à l’antiglobuline
Hématies papaïnées
Hématies papaïnées
GCanellini/ARL 2014
55
Technique d’adsoprtion
hématies
absorbantes
Plasma du
patient
contenant un Ac
anti-public et un
autre alloanticorps
Identification des
autres alloanticorps
restants
Adsorption de
l’Ac anti-public
GCanellini/ARL 2014
56
Techniques d’adsoprtion
AABB
GCanellini/ARL 2014
57
Test d’inhibition avec des protéines
recombinantes
Plasma du patient
Protéines recombinantes
Ac anti-public +
autres alloAc
Portant l’Ag public
correspondant
Identification avec le
plasma inhibé
GCanellini/ARL 2014
58
Protéines recombinantes de
groupe sanguin
A Seltsam et al, Transfusion 2014,54: 1823-30
GCanellini/ARL 2014
59
Protéines recombinantes
Mélange de protéines
recombinantes
81 plasmas testés
A Seltsam et al, Transfusion 2014,54: 1823-30
GCanellini/ARL 2014
60
Avantages des protéines
recombinantes
Avantages:
• Rapidité
• Diminution du temps de travail
• Simplicité d’emploi
• Fiabilité du résultat
Utilité dans les situations suivantes:
• Mélange complexe d’alloanticorps
• Anticorps dirigé contre un antigène
de prévalence élevée
GCanellini/ARL 2014
61
Panel d’identification des Ac
Kpa
Jkb
Jkb
Fya
Kpa
Kpa
Kpa
S
Jka
e
Jkb
C
Fya
Kpa
Fya
Kpa
Fya
S
Fyb
Fyb
Jkb
Jkb
Jkb
S
Jkb
Jkb
C
S
C
S
C
C
Jka
S
Jkb
Jkb
Fyb
S
S
C
C
Fyb
C
Jka
S
S
Jkb
S
Kpa
Fya
Fya
Kpa
e
Kpa
Fya
Fya
Jka
e
Kpa
Fya
Kpa
Fya
C
Fya
C
Fyb
C
Jka
e
Fyb
Fyb
e
Fyb
Jka
Jka
e
e
Fyb
Jka
Fyb
Jka
Fyb
e
Jka
Jka
e
e
e
www.mediondiagnostics.us
GCanellini/ARL 2014
62
Conclusions
• L’avancée des connaissances et des
techniques qui ont permis de lever mystère de
certains groupes sanguins
• La production de globules rouges in vitro
représente un espoir pour transfuser les
patients qui présentent un phénotype rare
• L’hémoglobine de vers marin peut jouer un
rôle protecteur dans la transplantation
d’organe
• Les protéines recombinantes laissent entrevoir
une simplification des techniques
immunohématologiques
GCanellini/ARL 2014
63
MERCI DE VOTRE ATTENTION
GCanellini/ARL 2014
64