Un médecin-chercheur de la faculté de médecine de l’Université du Maryland (UMSOM) dirigera un nouveau programme de recherche financé par le gouvernement fédéral pour développer et tester un produit sanguin total, stockable à température ambiante, qui peut être utilisé pour transfuser des soldats blessés sur le terrain en 30 minutes. de blessures, sauvant potentiellement des milliers de vies. L’UMSOM gérera le projet de recherche de 46,4 millions de dollars sur quatre ans administré par le Agence des projets de recherche avancée de défense (DARPA)en collaboration avec l’École de pharmacie de l’Université du Maryland (UMSOP) et plus d’une douzaine d’universités et d’entreprises de biotechnologie.
“Nous avons réuni une équipe exceptionnelle pour développer un produit de sang total biosynthétique qui peut être lyophilisé pour une portabilité, un stockage et une reconstitution faciles”, a déclaré le chercheur principal de l’étude. Allan Docteur, M.D.professeur de pédiatrie et directeur du Center for Blood Oxygen Transport and Hemostasis (CBOTH) à l’UMSOM. “Il sera conçu pour une utilisation facile sur le terrain par les médecins au point de blessure, et fonctionnera comme une transfusion sanguine traditionnelle pour, par exemple, stabiliser la tension artérielle d’un patient ou faciliter la coagulation du sang.”
Allan Docteur, M.D.
Pour atteindre cet objectif, le programme utilisera une intelligence artificielle sophistiquée, des plateformes expérimentales de pointe et de multiples modèles animaux complémentaires. L’efficacité et l’innocuité du produit seront testées chez les victimes de traumatismes qui présentent de multiples blessures complexes, notamment des chocs et des lésions cérébrales traumatiques.
L’hémorragie est la cause la plus fréquente de décès avec possibilité de survie dans le cadre d’un traumatisme, tant dans le cadre militaire que civil. Les transfusions de sang total restent l’étalon-or mais présentent des défis logistiques tels que la dépendance vis-à-vis des donneurs disponibles, l’exigence d’une chambre froide et une viabilité limitée d’environ 40 jours. L’évacuation rapide des patients qui saignent rapidement en raison d’une blessure par balle ou d’un autre traumatisme n’est pas toujours une option. Pour cette raison, il existe un besoin urgent d’un produit sanguin artificiel ayant une longue durée de conservation et facile à transporter.
Pour mener à bien ce projet, le docteur a réuni un consortium composé de membres du corps professoral de l’UMSOM et de l’UMSOP pour travailler sur le composant de transporteur d’oxygène artificiel (globule rouge) qu’il a lancé dans des études antérieures et sur la pharmacologie, la modélisation informatique et l’apprentissage automatique pour optimiser le combiné produit, qui comprendra également des plaquettes synthétiques et du plasma lyophilisé.
Ce produit sera composé d’ErythroMer, le produit sanguin artificiel fabriqué par KaloCyte, une société cofondée par Doctor en 2016 avec un bioingénieur et un chimiste de synthèse. Dipanjan Pan, PhD, MScprofesseur de médecine nucléaire de pédiatrie et de radiologie diagnostique à l’UMSOM, et Philip Spinella, MD, expert en médecine transfusionnelle militaire à l’Université de Washington.
Il comprendra également un produit plaquettaire synthétique développé par Anirban Sen Gupta, PhD de l’Université Case Western Reserve qui est en cours de développement par Haima Therapeutics et un produit de plasma lyophilisé fabriqué par Telefex.
Le docteur est un partenaire fondateur, directeur scientifique et président du conseil d’administration de KaloCyte, qui pourrait potentiellement bénéficier de cette recherche. Son intérêt pour l’entreprise a été examiné conformément à la politique sur les conflits d’intérêts de l’université afin d’assurer l’objectivité de la recherche.
“Nous sommes bien placés pour soutenir ce projet très complexe qui nécessite l’utilisation d’une modélisation et d’une simulation avancées, ainsi qu’un système logiciel d’apprentissage automatique pour optimiser les prototypes et tester la sécurité et l’efficacité dans des modèles de traumatismes complexes avec de multiples complications”, a déclaré co-investigateur de l’étude Joga Gobburu, PhD, MBA, professeur de recherche sur la pratique, les sciences et les résultats pour la santé et directeur du Centre de médecine translationnelle de l’UMSOP.
La première phase de l’étude consistera à intégrer plusieurs composants bio-artificiels et synthétiques pour fournir de l’oxygène, arrêter le saignement et remplacer le volume ; ce sont là des fonctions thérapeutiques clés du sang total en réanimation. Dans la deuxième phase, l’équipe évaluera l’efficacité et la sécurité dans des modèles de traumatismes de plus en plus complexes et réalistes. Cette phase consistera également à développer des stratégies pour stabiliser le produit pendant des mois dans des conditions climatiques ambiantes dans des environnements extrêmes.
Tout au long des deux phases, l’équipe planifiera, développera et affinera également les méthodes de fabrication. Cela permettra de relever les défis pragmatiques du monde réel de la production, de la mise à l’échelle, de l’emballage et du contrôle de la qualité qui doivent être surmontés pour permettre une transition efficace des produits développés vers des essais cliniques réussis et, éventuellement, vers une utilité clinique sûre et efficace.
Alors que l’UMSOM et l’UMSOP dirigeront cet effort, le consortium comprend également des scientifiques de premier plan et des experts complémentaires de l’Université Case Western Reserve, des laboratoires Charles River, du groupe Latham Biopharm, de l’Université d’État de l’Ohio, de Pumas-AI Inc., du Southwest Research Institute, de l’Université de Californie. San Diego, University of Pittsburgh, Oregon Health Sciences University, University of Texas Austin et University of North Carolina, en plus des sociétés développant elles-mêmes les composants sanguins biosynthétiques : Haima Therapeutics, KaloCyte et Teleflex.
“Environ 20 000 Américains chaque année saignent à mort avant de pouvoir être amenés à l’hôpital. Une transfusion au point de blessure est nécessaire pour les stabiliser et limiter les autres lésions organiques », a déclaré UMSOM Doyen Mark T. Gladwin, MDvice-président pour les affaires médicales, Université du Maryland, Baltimore, et professeur émérite John Z. et Akiko K. Bowers. “Ce projet utilisera des technologies de pointe telles que l’intelligence artificielle pour prédire les interactions entre les composants sanguins dans divers systèmes de modèles de traumatismes, ce qui n’aurait pas été possible il y a dix ans.”
Le programme Fieldable Solutions for Hemorrhage with bio-Artificial Resuscitation Products (FSHARP) de la DARPA vise à développer un équivalent de sang total déployable sur le terrain et stable à la conservation qui peut être utilisé pour réanimer les patients traumatisés lorsque les produits sanguins donnés ne sont pas disponibles. D’autres sous-traitants ont le potentiel de rejoindre le consortium en attendant l’exercice d’options supplémentaires dans le cadre de l’attribution du FSHARP.
(Une entrevue avec le docteur et une vidéo du laboratoire sont à la disposition des médias.)