Hypothermie thérapeutique par ventilation liquide totale dans les suites d’un arrêt cardiaque réanimé – ABYSS

L’arrêt cardiaque en milieu extrahospitalier (mort subite) représente un enjeu majeur de santé publique. Seulement quelques patients y survivent, le plus souvent avec des séquelles neurologiques sévères et un coût socioéconomique important. L’institution d’un traitement par hypothermie modérée (~32°C) permet d’améliorer le taux de survie et la récupération neurologique chez ces patients. Le bénéfice conféré dépend néanmoins de la rapidité d’instauration de l’hypothermie après l’arrêt cardiaque. A ce jour, la plupart des stratégies en vigueur dans les unités de soins intensifs procurent un refroidissement lent (~-2°C/h). Il y a donc un réel besoin de systèmes de refroidissement plus rapide.
Dans des études précliniques antérieures, l’unité INSERM U955-3 (partenaire de ce projet) a étudié une stratégie originale permettant l’induction d’une hypothermie très rapide par ventilation liquide totale (VLT) par des perfluorocarbones (PFC). Ces liquides assurent en effet à la fois les échanges gazeux et thermiques. Via un dispositif expérimental, l’U955-3 a notamment montré que l’hypothermie induite par VLT augmentait significativement la survie et la récupération cardiaque et neurologique après un arrêt cardiaque expérimental chez le lapin (brevet US en cours de dépôt). Cette demonstration a aussi permis de confirmer l’innocuité des PFC.
La prochaine étape nécessaire avant la transposition de la VLT hypothermisante chez l’homme est son étude chez le grand animal. Cela nécessitera un ventilateur spécifique adapté au format (~80 kg) de ces animaux, tout en garantissant une parfaite égalité des volumes inspiratoires et expiratoires grâce à un monitoring efficace « pressions/volumes/débits ». Un tel appareil n’existe pas sur le marché, et le dispositif expérimental utilisé jusqu’alors n’est pas modifiable pour atteindre les performances requises.
L’objectif de ce projet est donc de concevoir et de valider un tel ventilateur sur le gros animal, en utilisant des PFC déjà approuvés pour des applications thérapeutiques humaines.
Ces travaux seront réalisés par un consortium de quatre partenaires réunissant un industriel spécialisé dans les innovations technologiques (BERTIN TECHNOLOGIES) et trois laboratoires académiques spécialisés respectivement dans les études précliniques en ventilation liquide (INSERM U955-3), en biomécanique pulmonaire (INSERM U955-13) et en imagerie pulmonaire (CNRS URM 8081 IR4M). Ce consortium sera épaulé par un Comité Consultatif incluant des représentants de la communauté médicale (cliniciens experts), de l’INSERM Transfert et de l’ITMO/AVIESAN.
Selon le cahier des charges établi par le Comité Consultatif, le consortium produira un prototype de ventilateur liquidien, bénéficiant d’un algorithme optimisant les phases inspiratoires et expiratoires ainsi que les échanges thermiques. Cet algorithme sera développé à partir de modèles mathématiques et expérimentaux de comportements fluidiques et thermiques de PFC. Il sera ensuite validé par imagerie par résonance magnétique adaptée au « fluor ». Un premier prototype, dimensionné pour le petit animal (3 kg), permettra de valider le concept et de procéder aux expérimentations d’efficacité et de sécurité chez le lapin. Ensuite, un second prototype sera dimensionné pour le gros animal (porc) afin de démontrer son innocuité et son efficacité, et pour procéder à des études comparatives vis-à-vis des autres stratégies hypothermisantes.
Le bénéfice attendu du présent projet sera de disposer de la toute première preuve de concept de la faisabilité d’induction d’une hypothermie thérapeutique rapide chez des animaux de taille humaine.
Dans la phase finale du projet, le Comité Consultatif étudiera les pré-requis et les modalités de mise en place des premières études cliniques de « ventilation liquide totale hypothermisante après un arrêt cardiaque extrahospitalier chez l’homme», afin d’obtenir l’approbation des autorités médicales compétentes.
La durée totale de ce projet est de 36 mois.