Recherche actuels et futurs

Feuille de route pour la recherche et le développement

Objectifs de la recherche

Les initiatives de R&D de demain ont deux objectifs :
1) Que pouvons-nous faire aujourd'hui pour améliorer la qualité d'une cryoconservation qui pourrait avoir lieu demain ? (Il s'agit principalement de l'aspect développement de la R&D)
2) Quels projets de R&D pouvons-nous lancer maintenant ou bientôt pour faire progresser fondamentalement le domaine à long terme ? (Dans un premier temps, nous nous concentrerons sur les projets les plus faciles à mettre en œuvre dans le domaine du développement.
La raison en est double. Premièrement, en tant qu'organisation disposant d'une expertise et de capacités internes importantes, nous sommes en mesure de produire des améliorations substantielles à court et à moyen terme. Deuxièmement, il existe encore de nombreuses connaissances qui peuvent être mises en œuvre dans les procédures de cryoconservation (en particulier en Europe). Les projets de recherche, quant à eux, seront initialement menés en collaboration avec d'autres ou simplement financés par nous.
Projets achevés

Tomorrow Bio Projets de R&D

Boîte de transport de glace sèche à refroidissement passif

Si un patient décède loin du centre de stockage à long terme, son corps (après cryoprotection par l'équipe SST) doit être transporté par avion jusqu'au centre. Les anciennes boîtes de transport de patients maintenaient le corps à une température constante de glace sèche, température connue pour favoriser la nucléation de la glace. Tomorrow Bio La nouvelle boîte de SST permet de refroidir progressivement le patient pendant le transport et de minimiser ainsi la nucléation de la glace.
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Problèmes et solutions

Feuille de route de la R&D

Développement

Perfusion et procédures

Protocoles de perfusion (Cryopréservation du corps entier sur le terrain)

Problème : Dans la plupart des cas, on utilise soit un lavage sur le terrain (c'est-à-dire pas de perfusion d'agent cryoprotecteur sur place), soit une perfusion CPA neurofocale. Cela signifie que le patient est à une température plus élevée à la fin des procédures d'attente, ce qui entraîne une dégradation plus importante avant la vitrification dans l'établissement de soins de longue durée.

Développement : Les protocoles et les équipements ciblés sur la cryoprotection/perfusion de terrain du corps entier, permettent un refroidissement local atteignant des températures de glace carbonique. Ceci permet des temps de transport plus longs sans dégradation et des cryopréservations de meilleure qualité.

Technologie de perfusion

Problème : Les équipements de perfusion diffèrent considérablement d'un pays et d'une organisation à l'autre - entre les pompes de perfusion et d'embaumement alimentées par gravité, jusqu'aux circuits de perfusion de qualité médicale. Historiquement, l'Europe a été plutôt rudimentaire à cet égard. L'utilisation d'équipements et de procédures de perfusion professionnels forme une étape importante pour améliorer la qualité.

Développement : Pour notre procédure de cryoprotection du corps entier, nous utiliserons des pompes et des circuits médicaux professionnels de qualité (pratiquement des machines cœur-poumon). Dès lors,  ceci nous permettra d'améliorer la qualité et de posséder un contrôle idéal de la pression, éviter des bulles, un flux pulsé, la protection contre les surpressions, etc. Cette configuration sera améliorée en permanence et des équipes locales supplémentaires seront formées pour perfectionner les temps de réponse.

Soutien, formation et orientation des équipes locales

Problème : Une bonne cryopréservation nécessite de la rapidité et du savoir faire. La rapidité pour commencer à refroidir le plus rapidement possible après l'arrêt circulatoire (et légalement parlant après la prononciation) et le savoir faire pour effectuer une cryopréservation de haute qualité. Malheureusement, le nombre de membres, même pour les plus grandes organisations, n'est pas encore assez important pour permettre à plusieurs équipes professionnelles d'être sur le site des patients sans délai important..

Développement : Pour l'instant, la meilleure solution consiste à combiner des équipes locales pour permettre un refroidissement initial rapide et des équipes professionnelles centralisées. Dans la plupart des cas, ces équipes locales sont des organisations à temps partiel et bénévoles. Pour les soutenir au mieux, nous organisons des formations, offrons un soutien, des conseils pratiques et développons des outils d'assistance numérique étendus pour permettre une bonne disponibilité, même dans les endroits éloignés.
Développement

Qualité

Technologie de refroidissement

Problème : La technologie de refroidissement est bien établie en laboratoire ou à l'hôpital, mais la complexité vient de l'application sur le terrain. Des techniques comme la ventilation liquide, le lavage gastrique ou la dérivation extracorporelle rapide (avant un refroidissement important) nécessitent toutes des compétences importantes, une formation complète et, enfin et surtout, des procédures accompagnées d'équipements utilisables de manière réaliste et reproductible.

Développement: Outre la mise en œuvre d'un refroidissement externe et interne robuste (via le perfusat refroidi), les nouvelles méthodes de refroidissement promettent des taux de refroidissement plus rapides conduisant à une ischémie moins chaude.

Mesures de la qualité

Problème : Pour s'améliorer de manière ciblée, il est nécessaire de disposer de mesures complètes et de résultats numériques. C'est mesures sont semblables à celles utilisés en médecine, tels que le taux de survie à 5 ans dans les traitements contre le cancer ou le taux de ré-hospitalisation et de complication dans les opérations.

Développement : Bien que certains paramètres de qualité existent (étendue de la déshydratation et de la formation de glace mesurée par tomodensitométrie), un travail supplémentaire important est nécessaire. L'établissement de nouvelles métriques et l'amélioration des métriques existantes est un objectif à court/moyen terme pour nous.

Réduction de la toxicité et marqueurs

Problème : Certains ingrédients composant les ACP sont toxiques. Mieux comprendre leur toxicité (en établissant des marqueurs) et la réduire sont des sujets importants permettant de limiter la quantité de dommages cellulaires qui devront être réparés.

Développement : Par exemple, la toxicité peut être réduite en combinant des ingrédients qui, ensemble, sont moins toxiques comparé à ce qu'ils seraient individuellement.
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Améliorations et ischémie

Amélioration des agents cryoprotecteurs (ACP)

Problème : La qualité des agents cryoprotecteurs est l'un des facteurs les plus cruciaux qui déterminent la qualité globale de la procédure.

Développement : Notre objectif principal est leur optimisation pour les "situations du monde réel". Les contextes de laboratoire sont généralement bien contrôlés et idéaux, les situations du monde réel le sont moins. Les sujets comprennent l'ajout d'ouvreurs de la barrière hémato-encéphalique, l'optimisation des temps de transport, la réduction des œdèmes, l'optimisation pour différents tissus, etc.

Nouveaux ACP

Problème : La création de nouveaux ACP a été testée dans le passé par de multiples organisations sans beaucoup voire aucune amélioration par rapport aux options existantes.

Développement : Tout comme l'amélioration des APC existants, la création de nouveaux ACP spécialement conçus pour les situations non idéales (hors laboratoire) est une avancée précieuse. Il existe des recherches fondamentales intéressantes et prometteuses, mais leur transposition pourrait poser d'importants problèmes.

Ischémie

Problème : l'ischémie est l'un des problèmes fondamentaux de la cryoconservation actuelle. Elle entraîne divers problèmes tels que l'altération de la perfusion, l'œdème, l'augmentation de la pression, etc.
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Développement : Nos projets de recherche se concentrent sur l'amélioration du traitement des cas non idéaux avec différents degrés d'ischémie. Les approches comprennent différents CPA, des techniques de perfusion, la craniotomie décompressive, etc. Nous travaillons également sur l'optimisation logistique afin de réduire l'ischémie au départ.
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Stockage

STI (Stockage à température intermédiaire) pour le corps entier

Problème : La plupart des patients en cryopréservation sont en "stockage par immersion", c'est l'option de stockage standard depuis de nombreuses années. Bien qu'elle soit bien comprise et relativement facile à réaliser et à entretenir, elle présente quelques inconvénients. L'un de ceux dont on parle le plus est la "fracturation". Pendant le refroidissement à -196°C, même s'il est effectué très lentement, un stress thermique se développe dans les structures les plus grandes, ce qui conduit à la fracturation des structures. Cela crée un besoin supplémentaire de réparation une fois que la technologie de réanimation sera possible.

Développement : En refroidissant moins mais toujours en dessous de la température de transition vitreuse, on obtiendrait les mêmes qualités protectrices des basses températures sans le même degré de stress thermique et, par conséquent, beaucoup moins de fractures. C'est exactement ce que fait le stockage à température intermédiaire. Nous prévoyons de mettre en place la première solution ITS pour le corps entier des patients en cryopréservation.
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Réchauffement et restauration de la vie

Protocoles de réchauffement

Problème : Le réchauffement des tissus cryopréservés, surtout lorsqu'il s'agit de volumes importants (comme les organes ou le cerveau), exacerbe les complexités liées à la cryopréservation des tissus. La nucléation et la formation de glace, par exemple, sont beaucoup plus difficiles à contrôler lors du réchauffement à partir de températures cryogéniques que lors du refroidissement jusqu'à ces températures.

Développement: Des protocoles et des méthodes de réchauffement spécifiques sont nécessaires. Les recherches porteront d'abord sur les petits animaux, puis sur des organismes de plus en plus grands et de plus en plus complexes.

Protocoles de reperfusion

Problème : Pour éliminer les APC et rétablir la circulation, le tissu doit être reperfusé et réapprovisionné en oxygène. Cela apporte son lot de complexités telles que les lésions de reperfusion.

Développement : Il est nécessaire de formuler les concepts fondamentaux pour effectuer la perfusion après la cryopréservation. Cela fera d'abord l'objet de recherches sur de petits animaux, puis de plus en plus sur des organismes plus grands et plus complexes.

Concepts pour la réparation

Problème : Tout ce qui est fait pendant le processus de cryopréservation est fait pour réduire la quantité de dommages cellulaires et sub-cellulaires encourus en raison des processus actifs et passifs déclenchés après l'arrêt circulatoire et par les procédures elles-mêmes. Néanmoins, les dommages continuent de s'accumuler.

Développement : Au total, quatre types de dommages devront être réparés : 1) les dommages antérieurs à l'arrêt circulatoire (par exemple, dus à des maladies ou à une dégradation générale), 2) les dommages survenant après l'arrêt circulatoire en raison de l'ischémie (par exemple, les processus apoptotiques et nécrotiques), 3) les dommages causés par la cryopréservation elle-même (par exemple, la toxicité, la nucléation de la glace, etc.), et 4) les dommages causés par les procédures de réchauffement et de reperfusion (par exemple, la nucléation de la glace). Certaines de ces réparations devront probablement être effectuées à des températures inférieures à zéro, ce qui complique encore la question. C’est évident que d'importantes recherches fondamentales sont nécessaires pour comprendre ce qu'il faut faire pour effectuer ces réparations.

La réanimation

Problème : Il existe des idées préliminaires pour la restauration de la vie, mais il n'y a pas encore de preuves expérimentales. Des recherches importantes sont nécessaires pour comprendre comment la restauration de la vie pourrait fonctionner sur le plan conceptuel et pratique. 

Développement : Une fois que le réchauffement, la re-perfusion et la réparation sont compris et effectués, toutes les procédures se rejoignent dans une sorte de "réanimation" similaire à la façon dont la réanimation cardio-pulmonaire est composée de différentes parties menant au "rétablissement de la vie" en cas de crise cardiaque. Il reste encore beaucoup de travail conceptuel et théorique à faire avant que des projets de recherche plus appliqués n'aient un sens.
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