Une nouvelle approche pour la transfusion de néocytes : Le système Néocel

Rev. Fr. Transfus. H6mobiol., 1991, 34, 249-255

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TECHNOLOGIE TRANSFUSIONNELLE

U n e nouvelle approche pour la transfusion de n6ocytes : Le syst6me N6ocel S.V. K e v y * , M.S. J a c o b s o n * , M. F o s b u r r g * , M. R e n a u d * , A. Scanlon*, R. C a r m e n * * , E. Nelson** * Department of Medicine, Division of Hematology/Oncology, Blood Bank and Transfusion Service, The Children's Hospital, Boston, Massachusetts, USA. ** Cutter Biological, Miles Inc., Berkeley, California, USA.

RESUME Les globules rouges jeunes (ndocytes) sont prdpar~s dans une double poche de trans[ert. La poche de sdparation dtant tr~s ~troite, elle permet d' obtenir un gradient de densitd lors de la centrifugation. La fraction la plus ldg~re des cellules (ndocytes) est ensuite transfdrde dans une seconde poche trans[usionnelle. La courbe de densitd des phtalates montre que 8 7 , 1 % des unitds ainsi pr~pardes sont enrichies a plus de 85 % en ndocytes, c'est-gL-dire que 85 % des cellules ont une densitd infdrieure g~ la densitd moyenne de l'unitd originale. Les malades thalass~miques recevant les n~ocytes ont u n apport globulaire d i m i n u d de 2 1 , 1 % en moyenne par Kg et par an en comparaison avec un apport par concentrds de globules rouges congelds et refoivent en moyenne 6,9 % de transfusion en moins.

Manuscrit requ le 20 aoflt 1990. Accept6 le 3 janvier 1991. Tir6s/~ part : Dr M.F. Griffon, Biopharm, 17, rue Ga~tan-Lamy, 93300 Aubendlliers.

KEVY S. V. et colt.

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SUMMARY A n e w a p p r o a c h to y o u n g red cell t r a n s f u s i o n : the N e o c e l s y s t e m

Young reg cells (neocytes) were prepared in a double transfer pack having a long, narrow separation bag that allows for a density gradient column to be established during centrifugation. The lighter fraction of red cells (neocyte fraction) was then expressed into a second delivery bag. Phthalate ester density distribution curves showed that 87.1% of the n~ocyte units had greater than 85 % enrichment, i.e. more than 85 % of the cells had densities lower than the midpoint density of the original red cell unit. thalassemic patients receiving neocytes had an average decrease of 21.1% in red cells per kg/yr as compared to their frozen red cell requirement, and an average of 6. 9 % fewer transfusions.

INTRODUCTION

Les p r o g r a m m e s de transfusion massive (minimum hb 8 ~t 9 g/dl) ou de supertransfusion massive (I 1-12 g/dl) p e r m e t t e n t h des enfants thalass6miques d'avoir une vie active normale. Ceci m a l h e u r e u s e m e n t au prix d ' u n e surcharge en fer de 50 %. Piomelli et al. avaient montr6 que des globules rouges jeunes (n6ocytes) pr6par6s ~ partir d ' u n gradient de densit6 avaient une dur6e de vie allong6e si on la comparait ~t ceUe d ' u n e unit6 de sang standard. Ils en avaient conclu que la transfusion de N6ocytes associ6e ~t une th6rapeufique ch61atrice du fer pourrait r a m e n e r l'6quilibre en fer ~ la normale voire m~me cr6er un bilan n6gatif en fer [3]. Dans leurs premiers essais d'applications cliniques de transfusions de n6ocytes, Propper et al. utilisaient une m6thode de s6paration en flux continu p o u r obtenir une unit6 de n6ocytes de 500 cc. Les unit6s de n6ocytes ainsi pr6par6es avaient une demi-vie de 43,8 jours apr6s transfusion en comparaison de 27,8 jofirs p o u r les tmit6s de sang d6congel6es chez les malades thalass6miques [4]. Cette technique avait des applications limit6es parce qu'elle n6cessitait d'immobiliser le d o n n e u r 3 /t 4 heures ; elle 6tait, en outre, trbs cofiteuse. L'optimisme pour la transfusion de n6ocytes revint lorsque Graziano et al. montrbrent que la centrifugation du sang de d o n n e u r avec le laveur de cellules c o d e / I B M 2991 permettait de s6parer les globules rouges en fonction de leur ~tge [5]. Ces 6tudes furent confirm6es par Bracey et al. [6]. Les 6tudes cliniques utilisant cette technique furent cependant d6cevantes car la r6ducfion des besoins transfusionnels fut settlement de 15 % [7], p o u r un cofit doubl6 par rapport h celui des globules rouges d6congel6s [6, 7]. Une relecture de ces 6tudes r6v~le que l'~ge m o y e n des globules 6tait bien de 45 jours, mais 1/4 des unit6s avaient u n ~tge moyen des globules rouges de plus de 55 jours.

LE S Y S T EME NEOCEL

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L'6tude pr6sente fut entreprise fl la suite du d6veloppement d'une m6thode utilisant les huiles de phtalate pour effectuer le contr61e de qualit6 des unit6s avant transfusion, et fl la suite de l'existence d'un syst~me 6conomique pour pr6parer les n6ocytes (Neocel System, Cutter Biological).

MATERIEL ET METHODES Groupe de malades T o u s l e s patients concern6s par l'6tude avaient une thalass6mie majeure et un besoin transfusionnel stabilis6 en produits d6congel6s pendant une p6riode d'au moins six mois pr6c6dant ce protocole. Les malades et/ou les parents 6talent inform6s de la proc6dure des transfusions de n6ocytes, toutes pr6cisions leur 6tant donn6es quant aux risques suppl6mentaires d'exposition ~ des maladies transmissibles.

Pr6paration des n6ocytes Le syst6me N6ocel se compose d'une poche primaire de s6paration longue et 6troite et d'une poche de transfert attach6e fl celle-ci (poche de transfusion). Les unit6s sont filtr6es pour 61iminer les leucocytes. Les poches sont ensuite centrifug6es la t6te en bas pendant 5 rain. Le culot globulaire est alors transf6r6 dans la poche de s6paration. L'unit6 est de nouveau centrifug6e dans un godet sp6cial h 4 000 g durant 30 rain. La centrifugation dans cette poche cr6e un gradient de densit6 dans lequel les cellules les plus 16g~res (N6ocytes) se concentrent fi la pattie sup6rieure de la poche. La pattie sup6rieure conique de la poche permet aux N6ocytes d'6tre transf6r6s dans la poche de transfusion (90 cc sup6rieurs) avec un risque minimum de rem61ange ou de cellules pi6g6es. La s6paration des n6ocytes est faite h partir d'une unit6 de sang pr61ev6e chez un adulte sain, la pr6paration des n6ocytes s'effectuant sur un sang pr61ev6 de moins de 6 jours.

Contr61e de qualit6 Chaque unit6 de n6ocytes a 6t6 contr616e par la m6thode des phtalates d6jfl d~velopp6e dans non,re laboratoire [8]. Des huiles de phtalates de densit6s variables (1,082-1,104) sont introduites dans des tubes fl h6matocrite avec un 6chantillon de sang, le tout est scell6 avec de l'argile. Les tubes fl h6matocrite sont centrifug6s darts une centrifugueuse r6frig6r6e h 230 C qui montre la plus grande variation autour de la densit6 que repr6sente le point 50% pour une unit6 de sang normale

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K E V Y S. V. et coll.

(1,091-1,095) [10]. Le profil de densit6 (% de cellules plus 16gbres que l'huile) est examin6 sur une 6chelle de valeurs. Calcul

Le calcul du p o u r c e n t a g e d ' e n r i c h i s s e m e n t en n6ocytes p a r la technique des huiles de phtalates a 6t6 effectu6 c o m m e suit : - d6terminer la densit6 m o y e n n e ~ l'huile de l'unit6 de sang original (6chantiUon pr6alable) ; - utiliser cette huile p o u r m e s u r e r la h a u t e u r en m m de globules rouges au-dessus de l'huile de l'6chantillon de n6ocyte ; - calculer le p o u r c e n t a g e d'enrichissement. On a d6fini une unit6 de n6ocyte c o m m e une unit6 qui avait au moins 80 % d'enrichissement. % enrichissement

= % de n6ocytes audessus de la densit6 m o y e n n e de l'huile

-

% de globule rouges au-dessus de la densit6 m o y e n n e de l'huile de l'unit6 initiale

% de globules rouges au-dessus de la densit6 m o y e n n e de l'huile de l'unit6 initiale % GR au-dessus de l'huile =

h a u t e u r en m m de GR au-dessus de l'huile h a u t e u r en r n m de GR au-dessus de l'huile + h a u t e u r en m m de GR au-dessous de l'huile

RESULTATS

Le t a b l e a u I m o n t r e que 8 7 , 1 % des unit6s (366) ont u n enrichissem e r e , d6termin6 p a r la m 6 t h o d e des huiles de phtalates, sup6rieur 85 %. Seules 5 unit6s avaient u n enrichissement inf6rieur ~ 75 %: 3 d ' e n t r e elles furent pr6par6es p e n d a n t les 2 p r e m i e r s mois de l'6tude. La

Tableau I

Globule rouge jeune (n~ocyte) enrichissement de 420 unit~s consdcutives avec le systeme Ndocel, ddtermin~ par la technique des huiles de phtalates. E n r i c h i s s e m e n t (%) > 85 80 75 70 <

90 - 89 - 84 - 79 - 74 70

% unit6s 74,3 12,8 10,3 1,4 0,7 0,5

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LE SYSTEME NEOCEL

reproductibilit6 des r6sultats d'enrichissement pendant les 14 premiers mois de l'6tude nous a permis de tester settlement une unit6 de n6ocytes par 6pisode transfusionnel chez un malade. Des 6tudes ant6rieures dans notre laboratoire avaient montr6 une moyenne de demi-vie 49 + 5 jours des n6ocytes rouges marqu6s au 51 cr (63,8 + 7 jours aprbs correction de l'61ution du chrome). La corr61ation entre l'enrichissernent aux phtaltates et la demi-vie au 51 cr 6tait de r =0,82 [9]. Ces remarques sont identiques h celles rapport6es par Simon et al. [10]. Le t a b l e a u H d6taiUe les parambtres h6matologiques et transfusionnels pendant les transfusions de n6ocytes, compards/~ la p6riode transfusionnelle avec des globules rouges d6congel6s. L'h6matocrite prdtransfusionnel des malades 6tait identique pour les deux types de th6rapies,

Tableau II Comparaison des paramdtres h~matologiques chez les malades recevant des transfusions de ndocytes avec ceux obtenus ,endant la pdriode de transfusions de globules rouges congelJs.

Ht av Trans.

% reticulocytes

ml, G.R. trans/kg

ml G.R. kg/an

G.R. Cong.

31,5

NEO

33,9

0,1

14,8

205

0,1

14,3

161

G.R. Cong.

32,1

0,2

17,6

257

25

NEO

31,9

0,25

16,5

215

28

G.R. Cong.

32,9

0,19

14,8

257

25

NEO

32,0

0,22

14,1

190

28

G.R. Cong.

33,6

3,2

15,8

245

23

NEO

34,4

1,3

13,4

178

27,5

G.R. Cong.

35,6

0,01

13,8

180

28

NEO

36,0

0,07

11,5

144

27

G.R. Cong.

33,0

0,41

12,5

163

26

NEO

36,0

0,17

10,7

139

28

G.R. Cong.

36,1

0,25

13,3

173

28

NEO

38,3

0,54

10,4

136

28

G.R. Cong.

36,7

0,22

11,9

174

25

NEO

36,7

0,15

10,4

131

29

G.R. Cong.

34,2

0,35

12,5

175

NEO

34,5

0,21

11,8

135

G.R. Cong.

32,6

0,5

13,1

180

26,5

NEO

33,4

0,3

11,4

157

26

Intervalle entre 2 trans.

jOUFS

Malade 1

Malade 2

Malade 3

Malade 4

Malade 5

Malade 6

Malade 7

Malade 8

Malade 9

Malade 10

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KEVY S. V. et coll.

c o m m e l'6tait le ralentissement du f o n c t i o n n e m e n t m6dullaire : t a u x de r6ticulocytes bas. La dur6e m o y e n n e de l'6tude (6pisode transfusiolmel de n6ocytes) 6tait environ de 13 mois (8-26 mois). Pendant cette 6tude, la baisse m o y e n n e de la quantit6 de globules rouges transfus6s p a r kg et p a r an a 6t6 de 21,2 % (p < 0,001) lorsque l ' o n c o m p a r e la transfusion des n6ocytes avec la transfusion de globules rouges d6congel6s. La baisse m o y e n n e des besoins transfusiolmels a 6t6 de 6,2 % (p < 0,05).

DISCUSSION

L'utilisation de transfusion de n6ocytes ne s'est pas d6velopp6e pour plusieurs raisons : - i n a p t i t u d e / t d 6 m o n t r e r un r6el avantage cofit-efficacit6 ; - produits non c o n f o r m e s ; - pr6parations lourdes t e c h n i q u e m e n t ; cofit en 6quipements et mat6riels ; - a u g m e n t a t i o n d u n o m b r e de d o n n e u r s p o u r u n patient donn& Le syst6me N6ocel simple pratique et p e u c h e r et l'utilisation de la technique aux phtalates ont permis de s u r m o n t e r ces difficult&. L'exposition g de multiples d o n n e u r s est a u g m e n t 6 e d ' u n e lois et d e m i e par r a p p o r t aux globules rouges congel6s. Tous nos malades ont 6t6 vaccines contre le virus de l'h6patite B ; toutes les unit6s de sang furent contr616es p o u r les m a r q u e u r s viraux habituels : virus de l'h6patite B, virus du s y n d r o m e de l'immunod6ficience acquise et cytom6galovims. La diminution m o y e n n e de 2 1 , 1 % en globules rouges transfus& par kg et par an est p r o c h e des valeurs pr6visibles si on se r6f6re ~ l'fige m o y e n des globules rouges estim6 d ' u n e unit6 de n6ocyte. Q u a n d ils regoivent des n6ocytes, les malades ont une baisse m o y e n n e de 6,9 % de leurs besoins transfusionnels. Ces r6sultats nous ont encourag6 /: espacer les transfusions chez certains malades. Des 6tudes sont faites afin de m e t t r e au point un syst6me clos p o u r que les restes de l'unit6 initiale pnissent 8tre utilis6s p o u r des transfusions p6diatriques. Sherwin V. KEvv, MD, Director of transfusion Services The Children ' s Hospital, 300 L o n g w o o d Avenue, Boston, Massachusetts 02115 USA.

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