Une injection qui fournit de l’oxygène directement dans le sang pour les patients qui ne peuvent pas respirer a été mise au point par des chercheurs de l’Hôpital pour enfants de Boston, comme l’indique un rapport publié dans Science Translational Medicine. Les auteurs expliquent que lors d’une obstruction des voies respiratoires ou d’une insuffisance pulmonaire aiguë, les patients ont un besoin urgent d’oxygène dans leur sang, sans quoi ils risquent des lésions cérébrales ou un arrêt cardiaque.
Les chercheurs ont conçu une injection contenant de minuscules microparticules remplies de gaz, administrées directement dans la circulation sanguine pour fournir l’oxygène indispensable.
Ces microparticules sont constituées d’une seule couche de molécules lipidiques enveloppant une minuscule poche d’oxygène. Elles sont placées dans une solution liquide et injectées aux patients.
John Kheir et son équipe affirment que les patients recevant cette injection peuvent retrouver des niveaux d’oxygène sanguins presque normaux en quelques secondes.
Dans des expériences sur des animaux, les auteurs rapportent que ces derniers ont pu survivre sans respirer pendant jusqu’à 15 minutes, réduisant ainsi considérablement l’incidence des lésions organiques et des arrêts cardiaques (où le cœur s’arrête complètement).
L’injection d’oxygène peut acheter au patient un temps précieux
John Kheir a souligné que ces solutions de microparticules sont faciles à transporter et pourraient être utilisées pour maintenir en vie des personnes incapables de respirer, offrant ainsi un délai critique au personnel d’urgence pour amener les patients dans un lieu où des interventions plus avancées peuvent être réalisées.
Kheir a déclaré :
«Il s’agit d’un substitut d’oxygène à court terme – un moyen d’injecter de l’oxygène en toute sécurité pour soutenir les patients durant quelques minutes décisives.» Il ajoute : «À terme, cela pourrait être stocké dans des seringues sur chaque chariot de code dans un hôpital, une ambulance ou un hélicoptère de secours pour aider à stabiliser les patients en détresse respiratoire.»
Les auteurs précisent que ces injections de solution de microparticules ne peuvent pas être administrées pendant plus de quinze à trente minutes, car elles contiennent un fluide qui surchargerait le sang si utilisées trop longtemps.
Ce ne sont pas des substituts sanguins, insiste Kheir. Les substituts sanguins peuvent transporter de l’oxygène, mais leur utilité est limitée lorsque les poumons ne fonctionnent pas et ne peuvent pas oxygéner le sang. Ces microparticules sont spécifiquement conçues pour les personnes incapables de respirer.
Après avoir traité une jeune fille souffrant d’une pneumonie sévère en 2006, qui a subi de graves lésions cérébrales dues à des niveaux d’oxygène extrêmement bas, Kheir s’est penché sur l’idée de l’oxygène injectable.
Malheureusement, la petite fille est décédée avant que l’équipe médicale ne puisse la placer sur une machine cœur-poumon.
Kheir a déclaré :
«Certaines des expériences les plus convaincantes ont été les premières : nous avons prélevé du sang, l’avons mélangé dans un tube à essai avec les microparticules, et nous avons vu le sang bleu virer immédiatement au rouge, juste sous nos yeux.»
Il a fallu plusieurs années à l’équipe pour développer des microparticules sûres pour l’injection. Kheir a expliqué : «L’effort était véritablement multidisciplinaire, nécessitant des ingénieurs chimistes, des spécialistes des particules et des médecins pour obtenir le mélange parfait.»
Ils ont utilisé un sonicateur, un dispositif émettant des ondes sonores de haute intensité pour mélanger les lipides et l’oxygène. Le gaz oxygène est piégé à l’intérieur de minuscules particules d’une taille allant de deux à quatre micromètres, trop petites pour être visibles à l’œil nu. Ils ont déterminé qu’une solution contenant 70 % d’oxygène était idéale pour le sang humain.
Kheir a ajouté :
«L’une des clés du succès de ce projet a été la capacité d’administrer une quantité concentrée d’oxygène dans un volume réduit de liquide, qui contient trois à quatre fois plus d’oxygène que nos propres globules rouges.»
Dans des études antérieures au début des années 1900, les scientifiques avaient tenté d’oxygéner le sang par voie intraveineuse, mais sans succès. Parfois, ils causaient même des embolies gazeuses mortelles.
Les auteurs concluent :
«Nous avons résolu ce problème en encapsulant le gaz dans de petites particules déformables, augmentant ainsi considérablement la surface d’échange gazeux et permettant au gaz de circuler à travers les capillaires, là où le gaz libre aurait tendance à se coincer.
Nouvelles Perspectives et Recherches
En 2024, des études récentes mettent en lumière l’impact de cette technologie sur la prise en charge des urgences respiratoires. Des essais cliniques sont en cours pour évaluer l’efficacité de cette injection dans des situations critiques, telles que les arrêts cardiaques ou les cas sévères de pneumonie. Les premiers résultats montrent une amélioration significative de la survie des patients, avec un taux de récupération notablement élevé.
Des chercheurs explorent également la possibilité d’utiliser cette méthode dans des contextes préhospitaliers, comme dans les ambulances, où chaque seconde compte. Le potentiel de cette innovation pourrait transformer non seulement la réanimation des patients, mais également la gestion des soins intensifs.
Les données préliminaires suggèrent que l’administration rapide de cette solution pourrait réduire les lésions organiques et améliorer les résultats à long terme pour les patients souffrant de défaillance respiratoire. Ces avancées soulignent l’importance d’une recherche continue et d’une collaboration interdisciplinaire pour optimiser les traitements et sauver des vies. En somme, cette injection d’oxygène pourrait devenir une référence dans le domaine des soins d’urgence, reliant innovation scientifique et pratique clinique pour le bien-être des patients.
