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Transfusion Clinique et Biologique 14 (2007) 41–50
Etat de l’art
Fractionnement plasmatique international : etat des lieux
Plasma fractionation in the world: Current status
T. BurnoufHuman Plasma Product Services (HPPS), 18, rue Saint-Jacques, 59000 Lille, France
Disponible sur Internet le 11 mai 2007
Resume
On estime que 22 a 25 millions de litres de plasma sont fractionnes au monde annuellement par environ 70 fractionneurs, prives ou publics,
localises principalement dans les pays industrialises et possedant une capacite comprise entre 50 000 a trois millions de litres. Dans un marche des
produits plasmatiques (« medicaments derives du sang ») qui s’est globalise, ce secteur a connu une phase de consolidation industrielle se
traduisant par des regroupements-acquisitions, et par la disparition de certains petits centres en Europe. Par ailleurs, une quinzaine de pays sont
impliques actuellement dans des contrats a facon pour assurer leur approvisionnement en produits fractionnes. Plus de la moitie du volume de
plasma pour fractionnement est collecte par plasmapherese automatisee, le reste provenant de la collecte de sang total. De par le monde, le plasma
destine au fractionnement doit etre prepare en suivant des procedures de collecte bien documentees et doit repondre a des criteres de qualite tres
reglementes par les autorites de tutelle et par les fractionneurs. Les technologies de fractionnement, si elles reposent encore sur des etapes de
precipitation a l’ethanol, se sont perfectionnees par l’introduction de procedes de purification chromatographique modernes et par des traitements
d’inactivation et d’elimination virales qui assurent la fabrication d’une gamme de produits de qualite et surs. La securite vis-a-vis du risque de
transmission du variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob (vMCJ) semble etre apportee, d’apres les donnees scientifiques actuelles, par une marge
d’elimination suffisante grace a l’elimination de l’agent infectieux lors de certaines etapes de fractionnement. Le produit phare du fractionnement
est actuellement l’immunoglobuline G intraveineuse. L’approvisionnement en produits plasmatiques (tout particulierement les fractions
coagulantes et l’immunoglobuline) a un prix abordable et en quantite suffisante a l’echelle mondiale demeure problematique ; le probleme
reste particulierement entier dans les pays en voie de developpement, l’accroissement de l’usage de facteur VIII recombinant dans les pays riches
n’a pas modifie cette donne et a entraıne une augmentation du prix des fractions destinees au monde en developpement. Le fractionnement
plasmatique a, au cours de ces dernieres annees, accompli une mutation technologique et scientifique considerable, et demeure essentiel a la
fabrication de nombreux medicaments.
# 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves.
Abstract
From 22 to 25 million liters of plasma are fractionated yearly in about 70 fractionation plants, either private or government-owned, mainly
located in industrialized countries, and with a capacity ranging from 50 000 to three million liters. In an increasingly global environment, the
plasma industry has recently gone through a major consolidation phase that has seen mergers and acquisitions, and has led to the closure of a
number of small plants in Europe. Currently, some fifteen countries are involved into contract plasma fractionation programs to ensure a supply
of plasma-derived medicinal products. The majority of the plasma for fractionation is obtained by automated plasmapheresis, the remaining
(recovered plasma) being prepared from whole blood as a by-product of red cell production. Plasma for fractionation should be produced, and
controlled following well established procedures to meet the strict quality requirements set by regulatory authorities and fractionators. The
plasma fractionation technology still relies heavily on the cold ethanol fractionation process, but has been improved by the introduction of
modern chromatographic purification methods, and efficient viral inactivation and removal treatments, ensuring quality and safety to a large
portfolio of fractionated plasma products. The safety of these products with regards to the risk of transmission of variant Creutzfeldt-Jakob
disease seems to be provided, based on current scientific data, by extensive removal of the infectious agent during certain fractionation steps.
The leading plasma product is now the intravenous immunoglobulin G, which has replaced factor VIII and albumin in this role. The supply of
plasma products (most specifically coagulation products and immunoglobulin) at an affordable price and in sufficient quantity remains an
issue; the problem is particularly acute in developing countries, as the switch to recombinant factor VIII in rich countries has not solved the
supply issue and has even led to an increase of the mean price of plasma-derived factor VIII to the developing world. In the last few years, the
Adresse e-mail : [email protected].
1246-7820/$ – see front matter # 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves.
doi:10.1016/j.tracli.2007.04.002
T. Burnouf / Transfusion Clinique et Biologique 14 (2007) 41–5042
plasma fractionation industry has improved greatly, and should remain essential in the years to come for the procurement of many essential
medicines.
# 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves.
Mots cles : Fractionnement ; Plasma ; Capacite ; Purification ; Virus ; Prions ; Approvisionnement
Keywords: Fractionation; Plasma; Capacity; Purification; Virus; Prions; Supply
Tableau 1
Repartition territoriale des principaux centres de fractionnement
Region Pays
Amerique du Nord Etats-Unis, Canada
Afrique Afrique du Sud
Asie-Pacifique Australie, Chine, Japon, Coree du Sud
Europe Allemagne, Angleterre, Autriche,
Belgique, Espagne, France, Hollande,
Hongrie, Italie, Suede, Suisse
Mediterranee–Moyen Orient Israel
1. Etat du fractionnement plasmatique dans le monde
1.1. Volume de plasma fractionne
1.1.1. Fractionnement actuel
Les estimations les plus recentes font etat d’un volume de
plasma fractionne au monde se situant aux environs de 22 a 25
millions de litres. Dans les pays industrialises, ce volume de
fractionnement se repartit grosso modo entre sept et neuf
millions de litres aux Etats-Unis, six a huit millions dans
l’Union Europeenne, 900 000 litres au Japon, et 250 000 litres
en Australie. Le volume fractionne en Chine serait de l’ordre de
5,5 millions. On estime que le volume fractionne a globalement
augmente ces dernieres annees, meme si des fluctuations ont ete
observees au cas par cas en raison de l’impact de facteurs
economiques, en particulier le cout du plasma [1] et le prix de
remboursement des produits finis, en particulier les immu-
noglobulines G (IgG). Les chiffres ci-dessus sont a moduler par
les mouvements transatlantiques de matieres plasmatiques
intermediaires (cryoprecipite ; fractions II + III, II, et V) entre
les differents sites de fabrication d’un meme ou de plusieurs des
fractionneurs. On estime le marche mondial des produits
plasmatiques a plus de six milliards d’euros.
1.1.2. Volume potentiel
Une partie importante du plasma pour fractionnement
provient de collectes realisees par plasmapherese, en particulier
aux Etats-Unis, l’autre partie etant obtenue comme « sous-
produit » de la collecte de sang pour la preparation des
concentres globulaires. On estime que chaque annee, de l’ordre
de 80 millions d’unites de sang total sont collectees [2]. Cette
collecte peut generer, en theorie, environ 16 millions de litres de
plasma. Si on estime que le volume de plasma destine a la
transfusion est de deux a trois millions de litres (soit de l’ordre
de dix a 12 millions d’unites de FFP), cela laisse en principe, a
supposer que les criteres de qualite soient remplis, un potentiel
de 13 millions de litres disponibles pour fractionnement. De
l’ordre de 50 % de ce volume est actuellement fractionne. Il y
aurait donc une « reserve » potentielle d’environ 6,5 millions de
litres de plasma issu de sang total non utilises actuellement ou,
en partie, reserves a la production de cryoprecipite.
1.2. Nombre de fractionneurs
D’apres les donnees du « Marketing Research Bureau », on
compte environ 70 fractionneurs au monde en 2005. Une
disparite geographique des centres de fractionnement entre le
monde industrialise, d’une part, et les pays en voie de
developpement, d’autre part, est flagrante. Les principaux
fractionneurs sont localises aux Etats-Unis, en Europe, en
Australie, et au Japon. Il y a pres de 35 fractionneurs en Chine, la
plupart de petite ou de moyenne taille, un seul en Afrique et au
Moyen-Orient. Le Tableau 1 donne la liste des pays principaux
dotes d’un ou de plusieurs centres de fractionnement. Plusieurs
pays ont annonce des projets de construction d’unites de
fractionnement : Arabie Saoudite, Bresil, Iran, Russie et Inde.
1.3. Capacite moyenne et gamme de produits
La capacite moyenne annuelle de chaque centre varie
significativement selon les continents ; en 2005, elle etait de
333 000 litres en Asie, 500 000 litres en Europe et 1 140 000
aux Etats-Unis (Source : « Marketing Research Bureau »). La
plupart des centres ont une vocation « generaliste », c’est-a-dire
qu’ils produisent la gamme traditionnelle des produits
plasmatiques, complementee, au cas par cas, par des produits
d’usage plus confidentiel. Un nombre reduit de centres, situes
en Amerique du Nord (Etats-Unis et Canada), sont specialises
dans la production d’immunoglobulines G (IgG) specifiques
(telles que les IgG antifacteur rhesus, ou dirigees contre des
agents infectieux comme les virus de l’hepatite B, de la rage, ou
contre la toxine tetanique). Cette situation est expliquee en
partie par la possibilite, aux Etats-Unis, de collecter une
quantite de plasma importante aupres de donneurs remuneres.
1.4. Consolidations industrielles
L’industrie du fractionnement des pays industrialises a
connu une phase de consolidation spectaculaire au cours de ces
dix dernieres annees. Elle a ete guidee par un souci d’economie
d’echelle et de rationalisation de la production (specialisation
des unites de production), de meilleure securite d’approvi-
sionnement en plasma, et de complementarite de gamme de
produits et de territoires de ventes pour doter les acteurs d’une
T. Burnouf / Transfusion Clinique et Biologique 14 (2007) 41–50 43
capacite d’action globale. Cette consolidation industrielle s’est
illustree par des acquisitions ou fusions orchestrees par les
acteurs du secteur prive (par exemple rachat des activites de
fractionnement d’Aventis et du centre Croix-Rouge de Berne
par CSL ; d’Alpha Therapeutics par Grifols ; de Kabi-Vitrum
par Octapharma ; de Bayer par Talecris). Par ailleurs, au sein du
secteur a but non lucratif, Sanquin a centralise les activites de
fractionnement des centres Croix-Rouge Hollandais, Belge et
Finlandais dans ses unites d’Amsterdam et de Bruxelles. Les
petits centres de fractionnement du Statens Serum Institute
(Copenhague, Danemark), du Scottish National Blood Trans-
fusion Service (Edinburgh, Ecosse), et de la Croix-Rouge
Finlandaise (Helsinki) ont ferme, en partie en raison d’un
marche limite referme sur les besoins locaux, d’une gamme de
produits trop reduite, de la concurrence imposee par la mise sur
le marche des facteur VIII et IX recombinants, et/ou d’un
manque de capacite economique a maintenir les standards de
fabrication au niveau de qualite requis par les autorites
reglementaires. Par ailleurs, la Croix-Rouge Americaine s’est
desengagee du secteur des produits plasmatiques.
Il y a donc aujourd’hui moins d’acteurs du fractionnement
dans les pays industrialises. La capacite de fractionnement des
operateurs actuels est plus grande que par le passe, ainsi que
leur potentiel de rayonnement international. Par souci
d’economie d’echelle, on assiste a une specialisation des
centres de fractionnement dans certaines activites de produc-
tion. Certaines unites produisent des fractions intermediaires
(par exemple le cryoprecipite et les fractions issues du
fractionnement a l’ethanol), d’autres se focalisant sur la
preparation des produits finis (etapes chromatographiques,
traitements d’inactivation virale, repartition aseptique, lyophi-
lisation, et controle de qualite).
1.5. Environnement global competitif
Ces dernieres annees ont vu aussi le marche des derives du
plasma se globaliser. Rares sont, dans les faits, les pays
industrialises qui maintiennent un principe d’autosuffisance
dans un cadre restrictif de fermeture du marche aux produits
etrangers. La justification d’un fractionnement du plasma local
a evolue progressivement vers un concept de garantie
d’approvisionnement en produits plasmatiques locaux dans
un marche ouvert. Une competition plus ou moins vive existe
donc entre les produits d’une meme classe therapeutique de
divers fabricants, qui n’est regulee que dans des situations de
penurie. Par ailleurs, sous l’action des autorites nationales, des
associations de malades, et des fractionneurs eux-memes, les
exigences se sont harmonisees a l’echelle internationale pour
tendre de fait vers un seul standard de qualite et de securite.
Le niveau des exigences ayant augmente, le temps et les
couts de developpement et de validation des nouveaux produits
et des nouvelles technologies se sont accrus. Il s’ensuit aussi
une barriere d’acces difficile a franchir pour d’eventuels
nouveaux acteurs du secteur, qui s’ajoute aux difficultes
d’approvisionnement en plasma et de mise en place ope-
rationnelle de technologies de fabrication souvent complexes a
valider et a mettre en oeuvre.
1.6. Economie du fractionnement
Les facteurs economiques influencent beaucoup l’evolution
technique du fractionnement plasmatique. Cela s’explique par
la part importante (environ 45 %) prise par le prix du plasma (de
80 a 100 euros le litre) dans le cout des produits finis. Le cout
moyen eleve du plasma s’explique par la complexite de la
collecte de plasma de qualite, a l’introduction de controles
complementaires (par exemple les tests de depistage genomi-
que viral, DGV) et a la part quantitative importante du plasma
par l’usage des technologies d’apherese. L’economie du
fractionnement plasmatique est dependante de la repartition
des couts de la matiere premiere et des couts directs et indirect
de production et de controle sur un eventail diversifie de
produits [1]. Cette problematique explique, sauf cas particulier
du plasma hyperimmun, la quasi-impossibilite economique de
ne fractionner du plasma qu’en vue de l’extraction d’un seul
produit. A un cout de 80 euros le litre de plasma et a un
rendement de quatre grammes d’IgG par litre, on voit que
chaque gramme d’IgG devrait alors supporter a titre de produit
unique, 20 euros de quote-part de matiere premiere. Ainsi
s’explique l’effort important de l’industrie du fractionnement a
optimiser l’usage du plasma par l’amelioration des rendements
des IgG. Ce facteur de cout explique aussi, dans un contexte de
reduction d’usage et/ou de prix de vente moyen du facteur VIII
et de l’albumine sur le marche international, la relative
stabilisation du volume de plasma fractionne ces dernieres
annees dans les pays developpes.
Le souci de productivite s’est aussi illustre par l’augmenta-
tion moyenne de la taille des lots de produits finis, reduisant
ainsi l’impact financier de certaines operations de production
(par exemple inactivation virale, chromatographie, repartition
aseptique, lyophilisation) et de controle de qualite [1].
2. Contrats de fractionnement a facon
Plusieurs pays au monde assurent tout ou partie de leur
approvisionnement en produits plasmatiques par le biais de
contrats de traitement a facon. Le Tableau 2 presente des
exemples de tels contrats passes ou presents.
Selon ce modele, le plasma local est collecte et expedie chez
le ou les fractionneurs pour etre transforme, a des conditions
contractuelles preetablies en terme de gamme de produits, de
qualite, de rendement, et de cout. Tout ou partie des produits
fractionnes est retourne au pays d’origine du plasma. La mise
en place d’un tel programme requiert la signature prealable
d’un contrat de type pharmaceutique qui definit les obligations
et les responsabilites administratives et techniques respectives
des parties tant dans les procedures de collecte, de controle, et
de preparation du plasma que pour celles des operations de
fractionnement.
De tels programmes assurent la disponibilite relativement
rapide des produits fractionnes a un cout d’investissement
modeste compare a celui necessaire pour la construction d’une
usine de fractionnement (le budget de construction et de
validation d’un centre de fractionnement de 200 000 litres peut
depasser 60 millions d’euros). De tels programmes peuvent
Tableau 2
Exemples (passes ou actuels) de contrats de fractionnement de plasma a facon
Pays collecteur de plasma Pays fractionneur
Bresil France
Canada Etats-Unis
Egypte Coree du Sud
Grece Suisse
Hong-Kong Australie
Inde Coree du Sud
Luxembourg France
Malaysie Australie
Maroc France
Nouvelle-Zelande Australie
Norvege Autriche
Pologne Suisse
Taiwan Ecosse
Tchequie Espagne, Autriche
Thailande Coree du Sud
Tunisie France
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aussi servir de phase intermediaire, d’etape prealable a la
construction d’un centre de fractionnement.
Des prerequis reglementaires stricts prevalent a l’etablisse-
ment d’un contrat de traitement a facon. En outre, le
fractionneur doit, bien entendu, detenir une licence d’exploita-
tion octroyee par son autorite reglementaire, mais cette derniere
doit aussi accepter le principe d’un fractionnement a facon, au
besoin, et selon les legislations, apres une inspection des centres
de collecte etrangers, ou apres examen des rapports d’audits
soumis par le fractionneur. Inspections et audits s’attacheront a
l’examen des donnees epidemiologiques locales, aux metho-
dologies de depistage des agents infectieux (y compris les
trousses de depistage et la validation des procedures de
controle), et aux conditions de preparation et de stockage du
plasma destine au fractionnement. Une attention particuliere est
portee a la verification de la capacite de l’organisme de collecte
a assurer la tracabilite entre le don de plasma et le donneur, qui
est une des donnees de base incontournable de la securite de
tout produit transfusionnel.
L’autorite reglementaire du pays collecteur du plasma doit
de son cote inspecter et homologuer, selon la procedure locale
adaptee, les etablissements de collecte places sous ses
prerogatives, de meme que les installations de fractionnement,
cela generalement en coordination avec l’autorite reglemen-
taire locale. Un point particulierement important examine par
les autorites reglementaires des deux pays sera la capacite du
fractionneur a assurer une segregation complete des operations
de fractionnement de plasma provenant de differentes origines.
Au besoin, certains equipements, requerant des procedures de
nettoyage particulieres (tels que les colonnes chromatographi-
ques), peuvent voir leur usage dedie selon l’origine du plasma.
Les produits finis prepares a partir du plasma local devront etre
enregistres dans le pays de collecte selon la procedure en place
dans le pays.
On voit que tout programme de traitement a facon se doit
d’etre bati sur une base prospective a long terme, et non pas
comme une operation isolee retrospective repondant a un
excedent ponctuel de plasma. Des informations complemen-
taires sur l’organisation et le deroulement de contrats de
traitement a facon peuvent etre trouvees dans des documents
elabores sous l’egide de l’OMS [3] et de la federation mondiale
de l’hemophilie [4].
3. Plasma pour fractionnement
3.1. Procedes de collecte du plasma pour fractionnement
A ce jour, on peut considerer que de l’ordre de 30 a 40 % du
plasma fractionne au monde est issu de la collecte de sang
total, et le reste, soit la majorite, provient de procedures de
collecte par apherese. Le plasma d’apherese est tres
majoritairement issu de procedures de plasmapherese au
cours desquelles l’ensemble des composants cellulaires est
reinjecte au donneur tandis que le plasma est conserve.
Certains pays autorisent la collecte de plasma pour fractionne-
ment issu d’apherese de plaquettes. Actuellement en Chine,
seul le plasma de plasmapherese est legalement autorise pour
le fractionnement.
Le volume moyen de plasma obtenu lors d’un don de sang
total est compris entre 200 et 250 ml tandis que, par
plasmapherese, le volume collecte est au minimum de
450 ml mais peut atteindre 880 ml (avec l’anticoagulant),
selon la reglementation locale [5]. Lorsqu’il est prepare a partir
d’un don de sang total, le plasma est separe des elements figures
par centrifugation et est congele, a moins de �20 ou �30 8Cdans les huit, 24, ou 72 heures apres la collecte, selon la
reglementation en vigueur et la gamme des produits fabriques
[5,6]. Le plasma d’apherese peut quant a lui etre congele
rapidement apres la fin de la collecte pour peu que les
congelateurs soient disponibles sur le lieu de collecte.
3.2. Specificites du plasma pour fractionnement
La collecte de plasma pour fractionnement fait partie
integrante de la chaıne de production des derives plasmatiques
et doit repondre aux regles strictes qui prevalent a la fabrication
des medicaments. Divers aspects de la collecte, tant vis-a-vis
des criteres de selection des donneurs, de depistage, de
separation ou de stockage du plasma pour fractionnement
peuvent differer de ceux requis pour le plasma transfusionnel.
Les criteres d’acceptabilite du plasma de fractionnement sont
definis par les autorites sanitaires responsables, de meme que
par le fractionneur. L’OMS a publie recemment des recom-
mendations [5] qui couvrent les aspects relatifs aux criteres de
selection des donneurs, controle epidemiologique de la
population, tests de depistage, preparation, congelation, et
stockage du plasma selon des procedures respectant les bonnes
pratiques de fabrication. Par ailleurs, le document presente des
exemples de clauses contractuelles entre collecteurs de plasma
et fractionneurs, et illustre le role joue par les autorites
reglementaires dans la supervision de ces programmes. En
Europe, les fractionneurs ont l’obligation reglementaire de
definir precisement l’origine et les caracteristiques du plasma
utilise pour fractionnement dans un document specifique
denomme « Plasma Master File » [7,8].
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4. Depistage viral du plasma pour fractionnement
4.1. Objectif
L’objectif des diverses mesures mises en place dans le
controle du plasma pour fractionnement est d’assurer que le lot
de plasma ne presente qu’une faible charge virale potentielle,
inferieure a la capacite de reduction virale assuree par les
procedures de fractionnement [5,9]. Cette garantie passe par
des controles virologiques des dons unitaires ainsi que par celui
des pools de fractionnement.
4.2. Depistages serologiques unitaires
La gamme des depistages viraux a realiser sur chaque unite
de plasma destine au fractionnement peut se distinguer dans
une certaine mesure de celle requise pour le controle des
composants labiles du sang. Cela s’explique par le fait que
certains virus soient strictement intracellulaires et ne soient pas
transmis par les derives plasmatiques.
De par le monde, les marqueurs viraux qui doivent etre
actuellement recherches sur chaque unite de plasma pour
fractionnement sont les anticorps VIH-1 et -2, les anticorps
VHC, et l’antigene HBs [5]. Seules les unites negatives vis-a-
vis de ces marqueurs peuvent etre fractionnees. La recherche
des anticorps HTLV n’est pas necessaire pour le plasma destine
au fractionnement, bien qu’elle puisse etre realisee, indirecte-
ment, pour le plasma issu de sang total, dans le cadre de
depistages visant la securite des produits cellulaires. Le
fractionneur peut quant a lui aussi solliciter, apres accord de
l’autorite de tutelle, la recherche d’un autre marqueur viral. La
specificite du fractionnement fait qu’il est possible, voire
souhaitable, d’utiliser des unites (negatives pour l’antigene
HBs) reactives vis-a-vis des anticorps anti-HBc, pour peu que le
titre en anticorps anti-HBs depasse un seuil defini par le
fractionneur [5]. Cette disposition est mise en place dans
certains pays pour enrichir le melange plasmatique en anticorps
neutralisants du VHB, et assurer une marge de securite des
produits fractionnes vis-a-vis de ce virus.
Les trousses employees pour le depistage des marqueurs
viraux dans le plasma destine au fractionnement doivent etre
homologuees par l’autorite sanitaire de reference et acceptees
par le fractionneur. Les autorites reglementaires nationales ont
toute liberte pour introduire des dispositions particulieres quant
a la recherche d’autres marqueurs selon les donnees
epidemiologiques specifiques et en prenant en compte un
eventuel risque pour la securite des medicaments derives du
sang.
4.3. Tests genomiques viraux sur melanges plasmatiques
Historiquement, l’introduction des DGV par les fraction-
neurs s’est justifiee scientifiquement par le fait que les procedes
de fractionnement de certains produits (tout particulierement
les fractions coagulantes) n’assuraient pas une garantie de
securite suffisante vis-a-vis des virus non-enveloppes VHA et
parvovirus B19, par ailleurs non depistes sur les dons unitaires
[10]. De plus, les donnees epidemiologiques ont montre que la
fenetre preserologique vis-a-vis du VHC etait large dans le
cadre du seul depistage des anticorps laissant « echapper » vers
le fractionnement des unites plasmatiques a haut titre infectieux
menacant potentiellement la securite des produits plasmatiques.
L’EMEA a rendu obligatoire la recherche des acides nucleiques
du VHC dans les « pools » de plasma pour fractionnement,
element repris dans la monographie de la pharmacopee
europeenne du plasma pour fractionnement [6]. Dans la
pratique, l’usage du DGVa ete etendu par les fractionneurs aux
virus VIH et VHB. Les tests DGV sont realises generalement
sur des premelanges plasmatiques (« mini pools ») qui
reproduisent en partie les melanges industriels previsionnels.
En cas de reactivite du test, l’unite plasmatique contaminee est
identifiee puis eliminee.
5. Technologie de fractionnement
5.1. Procedes de purification des proteines
Une revue bibliographique recente fait un point detaille des
technologies de fractionnement modernes [11]. Les techno-
logies actuelles s’articulent encore largement autour d’un
procede combinant la cryoprecipitation et les precipitations
ethanoliques sequentielles developpees au milieu du siecle
dernier par Cohn aux Etats-Unis [12] puis Kistler et
Nitschmann en Europe [13]. L’evolution des dernieres annees
a conduit a l’integration de procedes chromatographiques
permettant l’elaboration de nouveaux produits purifies a partir
des fractions intermediaires, dont des facteurs de la coagulation
(par exemple, concentres de facteurs IX, VII, ou XI), des
proteines anticoagulantes (proteine C), et des inhibiteurs de
proteases (antithrombine, alpha 1-antitrypsine, inhibiteur de la
C1-esterase) (Tableau 3).
Dans la plupart des centres de fractionnement, le volume
des lots de plasma est compris entre 2000 et 4000 litres ce qui
correspond au melange d’environ 10 000 dons. La sequence de
fractionnement commence par la cryoprecipitation qui permet
d’isoler, par decongelation du plasma entre un et quatre degres,
le cryoprecipite utilise pour la production des concentres de
facteur VIII, voire le facteur Willebrand et le fibrinogene. La
plupart des concentres de facteur VIII sont prepares par
purification chromatographique (generalement echange
d’anions ou immunoaffinite) apres solubilisation du cryopre-
cipite, adsorption ou precipitation de contaminants, et etape(s)
d’inactivation virale. Le surnageant de cryoprecipite est
soumis a une succession d’une a trois etapes chromatogra-
phiques qui permettent d’isoler successivement les facteurs du
complexe prothrombique (echangeur d’anions), l’inhibiteur de
la C1-esterase (echangeur d’anions), et l’antithrombine
(echangeur d’anion ou heparine immobilisee). La fraction
plasmatique non adsorbee est ensuite soumise aux etapes de
fractionnement a l’ethanol pour isoler d’abord un precipite
riche en IgG. Le surnageant correspondant est ensuite
fractionne pour isoler, le cas echeant, l’alpha 1-antitrypsine
puis l’albumine. Dans la plupart des cas, plusieurs fractions
intermediaires sont elles-memes melangees pour constituer un
Tableau 3
Exemples de modes de purification des principaux produits plasmatiques
Produits Fraction de depart Procedes de purification
Facteur VIII Cryoprecipite Chromatographie d’echange d’anions
Immunoaffinite
Complexe prothrombique (PPSB) Surnageant de cryoprecipite Chromatographie d’echange d’anions
Facteur IX Surnageant de cryoprecipite Chromatographie d’echange d’anions et d’affinite (heparine ; cuivre)
Immunoaffinite
Antithrombine Surnageant de cryoprecipite Chromatographie d’affinite (heparine)
Surnageant de PPSB Chromatographie d’echange d’ions
Alpha 1-antitrypsine Surnageant II + III Chromatographies d’echange d’anions
Precipite IV1–4 Chromatographie d’exclusion sterique
Immunoglobulines G Precipite II + III Chromatographies d’echange d’ions
Precipite II Precipitations
Albumine Precipite IV
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lot de produit fini qui sera prepare sur un equivalent de 20 000 a
40 000 dons. Il va sans dire que le fractionnement doit etre
mene selon des procedures de fabrication validees qui assurent
une tracabilite parfaite, dans le respect des bonnes pratiques de
fabrication, et en conformite avec les methodes de production,
de controle, et d’assurance qualite decrites dans les dossiers
d’enregistrement.
5.2. Qualite des produits
5.2.1. Avancees technologiques
Des progres importants ont ete apportes dans les methodo-
logies de fractionnement pour assurer un meilleur niveau de
purete proteique. A cet egard, la generalisation de l’integration
de procedes chromatographiques au fractionnement plasma-
tique d’origine a joue un grand role [11,14]. Ainsi les
complications hemolytiques dues a la presence d’anticorps
de groupe sanguin, frequentes avec les preparations de facteur
VIII de purete intermediaire, ont totalement disparu avec
l’usage des fractions de plus haute purete debarrassees
d’immunoglobulines. De meme les complications thrombo-
tiques associees dans le passe a l’usage du complexe
prothrombique chez les hemophiles B ont disparu avec le
developpement de preparations de facteur IX de haute purete.
Les preparations modernes d’IgG sont essentiellement depour-
vues d’IgA evitant, ou reduisant, les reactions secondaires lors
de l’injection chez des patients deficitaires.
5.2.2. Bonnes pratiques de fabrication
La mise en pratique industrielle des technologies de
fractionnement s’est elle aussi amelioree. Des procedures
strictes sont mises en place pour assurer et controler l’absence
de contamination bacterienne et de generation d’endotoxines en
particulier aux stades de la production d’eau et des tampons de
production, ou du nettoyage des equipements en contact avec
les produits. Par ailleurs les produits, prepares dans des
conditions environnementales controlees, sont soumis a
plusieurs filtrations sterilisantes sur des filtres de 0,45 et
0,22 mm pour maintenir la charge bacterienne a minima. On
verifie l’absence d’endotoxines aux stades critiques de la
fabrication.
5.2.3. Controles des activites proteolytiques
La meilleure mise en œuvre des procedures de collecte et de
stockage du plasma (respect de la chaıne du froid), ainsi que des
operations de fractionnement (respect des temperatures de
travail et des temps d’attente ; hygiene des procedes) conduit a
une limitation des risques de generation d’activites proteoly-
tiques nuisibles a la stabilite des produits et generatrices de
phenomenes d’intolerance chez les patients.
5.3. Procedes de reduction virale
Malgre les progres accomplis dans le depistage viral, le
risque d’introduction d’un don contamine dans le « pool » de
plasma fractionne ne peut etre totalement elimine. Ce risque
residuel est lie a quatre facteurs [15] : (a) l’erreur technique ou
humaine, (b) un don provenant d’un sujet tres recemment
infecte (« fenetre silencieuse »), (c) un don infectieux
seronegatif chez un porteur chronique, et (d) plus rarement,
un variant viral non reconnu par certains reactifs. Par ailleurs, il
est concevable que des dons contamines par des virus
emergents puissent etre integres dans le lot de plasma pour
fractionnement. Ces faits mettent en evidence le role securitaire
essentiel joue par les procedes d’inactivation et d’elimination
virales appliques en cours des etapes de fractionnement. Ces
procedes se sont reveles cruciaux pour l’elimination des risques
de transmission de VIH, VHB et VHC [16], ainsi que des
risques eventuels lies au virus du Nil Occidental [17–20]. La
complementarite entre les tests DGV et les methodes de
reduction virale est illustree, quant a elle, dans la reduction des
risques de transmission des virus non enveloppes resistants,
comme le parvovirus B19, a la plupart des procedes
d’inactivation virale [21].
Les produits plasmatiques enregistres par des autorites
reglementaires competentes ont atteint un excellent niveau de
securite virale, avant toute chose grace a l’introduction de
procedes d’inactivation virale. Tout produit plasmatique doit etre
soumis a au moins un traitement efficace et valide d’inactivation
virale contre les virus enveloppes. Dans la pratique, et en accord
avec les recommandations des autorites reglementaires, la
plupart des produits plasmatiques sont soumis a au moins deux
traitements specifiques complementaires de reduction virale
Tableau 4
Specificites des principaux procedes de reduction virale des produits plasmatiques
Procedes Principe Virus cibles Caracteristiques
Appliques en cours de fractionnement
Solvant-detergent Incubation de quelques heures en presence
de TnBP et d’un ou plusieurs detergents
(Tween 80, Triton X-100) a 20–37 8C [25,62]
Enveloppes Inefficace contre les virus non-enveloppes
Pas, ou peu, de risques de denaturation des
proteines plasmatiques
Les agents SD doivent etre elimines,
(generalement par procedes
chromatographiques ou extraction a l’huile)
Applicable en pratique a toute la gamme des
produits plasmatiques
Pasteurisation Chauffage d’une solution a 60 8C pendant
dix heures, generalement en presence de
stabilisants (sucres, polyols, acides
amines) [25,27]
Enveloppes Le parvovirus B19 peut montrer une resistance
a ce traitement, selon la composition du milieuNon-enveloppes
Possibilite de 10 a 30 % de pertes d’activite
biologique pour les fractions coagulantes
Applique a certaines fractions coagulantes,
fibrinogene, antithrombine, alpha 1-antitrypsine,
et immunoglobulines
pH acide Incubation a un pH acide (proche de 4)
pendant plusieurs heures a 25–37 8C [25,63]
Enveloppes Reserve aux immunoglobulins G
Certains virus
non-enveloppes
Acide caprylique
(acide octanoıque) (<pH 5.5)
Incubation a un pH inferieur a 5,5 pendant
30 a 60 minutes a 20–22 8C [28–30]
Enveloppes Reserve aux immunoglobulins G
Nanofiltration Filtration d’une solution proteique sur des
membranes multicouches d’une porosite
de 15 a 75 nm [25,32,33]
Enveloppes L’elimination virale s’effectue par exclusion
sterique en fonction du differentiel de taille
des virus et des nanofiltres
Non-enveloppes
Applicable en pratique a toute la gamme des
produits plasmatiques, y compris de haute
masse moleculaire
Traitement sur le flacon final
Pasteurisation Chauffage d’une solution a 60 8C pendant
dix heures dans le flacon final en presence
d’acides gras stabilisateurs [25]
Enveloppes Reserve a l’albumine
Non-enveloppes
Chauffage a sec Chauffage d’un produit lyophilise a
80 8C pour 72 heures, ou a 100 8Cpour 30 minutes, generalement en
presence d’acides amines et/ou de
sucres et/ou de polyols [25]
Enveloppes Le parvovirus B19 peut montrer une
resistance a ce traitementCertains virus
non-enveloppes Possibilite de 10 a 20 % de perte d’activite
biologique pour les fractions coagulantes
Applique prioritairement a certaines
fractions coagulante
T. Burnouf / Transfusion Clinique et Biologique 14 (2007) 41–50 47
[22]. Le deuxieme traitement doit assurer l’inactivation de virus
non-enveloppes tout en augmentant la marge de securite virale
vis-a-vis des virus enveloppes. Un seul traitement d’inactivation
virale est admis s’il assure a la fois une inactivation des virus
enveloppes et non-enveloppes (c’est le cas, par exemple, de la
pasteurisation de l’albumine). L’homologation d’un produit
passe par l’analyse scientifique du dossier de validation virale,
qui doit etre conduite dans le respect des recommandations
reglementaires [22,23] et par une evaluation quantitative des
risques viraux du produit qui prend en compte les facteurs
epidemiologiques, la qualite du plasma, les depistages virolo-
giques et le mode de production [24]. Un procede doit etre
applique dans des conditions definies de duree, temperature,
concentration en proteines, pH, et les limites acceptables
doivent etre definies lors de la validation [25]. Par ailleurs, la
mise en œuvre industrielle doit reproduire les criteres
d’efficacite et eviter les risques de recontamination posterieure
au traitement [25]. Les caracteristiques des principales
methodes de reduction virale sont reprises dans le Tableau 4.
5.3.1. Inactivation virale
Les methodes d’inactivation virale ont relativement peu
evolue au cours de ces quinze dernieres annees, ce qui est un
gage de reconnaissance de leur efficacite et de l’absence
d’effets negatifs redhibitoires sur la qualite des produits [25].
La technologie la plus utilisee au monde reste certainement le
procede chimique par solvant-detergent (SD) combinant le tri
n-butyl phosphate (TnBP), generalement a une concentration
de 0,3 ou 1 %, avec un ou deux detergents, soit le Tween 80, soit
le Triton X-100, entre 0,2 et 1 % [26]. L’incubation SD est
souvent mise en place au decours des phases de purification des
proteines, ce qui permet d’exploiter les procedes de purification
chromatographique des proteines pour l’elimination concomi-
tante des agents SD avec les fractions rejetees. La pasteurisa-
tion, qui est un traitement de chauffage a 60 8C pour une duree
de dix heures a l’etat liquide, reste aussi tres employee.
Appliquee en cours de fractionnement, elle requiert souvent
l’ajout de stabilisants (acides amines, sucres, polyols, etc.) [27]
qui sont elimines ulterieurement, par exemple par ultrafiltra-
T. Burnouf / Transfusion Clinique et Biologique 14 (2007) 41–5048
tion. L’albumine est, quant a elle, pasteurisee apres
conditionnement dans son flacon final en presence de quantites
d’acides gras stabilisants compatibles avec l’injection chez les
patients. Le traitement par l’acide caprylique (caprylate ; acide
octanoıque) est un traitement d’inactivation virale efficace qui a
ete introduit recemment pour l’inactivation des virus enve-
loppes dans certaines preparations d’IgG et d’IgM [28–30]. Les
traitements thermiques a 80 8C/72 heures ou 100 8C/30 minutes
de produits lyophilises – dont certaines fractions coagulantes –
sont utilises pour inactiver certains virus non-enveloppes, en
particulier le VHA ; leur pouvoir d’inactivation est insuffisant
vis-a-vis du parvovirus B19 [31].
5.3.2. Elimination virale
Le seul traitement d’elimination virale specifique reconnu
pour sa robustesse repose sur les procedes de nanofiltration sur
des membrane de 15 a 75 nm, ou equivalents, permettant une
retention efficace des virus [32–34]. Introduite en France au
debut des annees 1990 [35], la nanofiltration est a present
appliquee a de nombreux produits plasmatiques a travers le
monde. En plus de son efficacite dans l’elimination virale (et
sans doute de celle des prions), elle presente l’avantage
complementaire de ne pas induire de perturbations proteiques
(activation ; formation de neoantigenes) et son rendement est,
sauf exception, superieur a 90–95 %.
5.4. Controle du risque prions
Il est a present etabli que le variant de la maladie de
Creutzfeldt-Jacob (vMCJ), transmis a l’homme via l’ingestion
d’aliments contamines par le prion responsable de l’encepha-
lopathie spongiforme bovine (ESB), est egalement transmis-
sible par transfusion de concentres globulaires (non
deleucocytes) collectes chez des donneurs qui ont developpe
ulterieurement des signes de maladie [36,37]. Quatre cas
transfusionnels ont ete recenses a ce jour, le premier en
decembre 2003 et le dernier cas probable en janvier 2007 [38].
Le Royaume-Uni a denombre 66 individus ayant recu une
transfusion potentiellement contaminee par l’agent de la vMCJ.
Les transfusions recues par ces individus ont ete collectees chez
18 donneurs diagnostiques ulterieurement au don comme
porteur de la maladie. De ces 66 receveurs, 40 sont decedes de
causes autres que la vMCJ, y compris un patient detecte porteur
de la maladie apres son deces. Au total, trois de ces receveurs, y
compris le quatrieme recemment identifie, ont developpe des
symptomes de la vMCJ. 23 autres sont encore en vie et sans
symptomes apparents de la maladie.
A ce jour, aucun cas de vMCJ n’a ete associe a une therapie
par les produits plasmatiques industriels [39,40], cela malgre
(a) la taille importante des lots de plasma fractionne (ce qui
statistiquement devrait accroıtre le risque infectieux), (b) les
limites de la surveillance epidemiologique, (c) l’absence de
methode de depistage de l’agent infectieux dans le sang, (d) la
resistance de l’agent infectieux aux techniques d’inactivation
des virus, et (e) la frequence elevee de traitement de certains
patients (hemophiles). Les limites des mesures mises en place
pour l’exclusion des donneurs potentiellement a risque, et de la
deleucocytation du plasma pour fractionnement (qui semble ne
retirer que de l’ordre de 50 % de la dose infectieuse [41]) font
penser, d’une part, que l’agent infectieux est present a faible
dose dans le plasma (l’estimation basee sur des modeles
animaux suggere deux a 30 doses infectieuses par millilitre de
sang [42,43], dont la moitie associee au plasma [44]) et que
d’autre part, il est elimine efficacement au decours des etapes
de fractionnement. Diverses etudes experimentales concor-
dantes [45–51], basees sur des epreuves de surcharge exogene
par des extraits de cerveaux d’animaux infectes par une souche
d’un agent transmissible non conventionnel (ATNC), ont etabli
que les precipitations ethanoliques, les filtrations en profon-
deur, et les chromatographies peuvent contribuer chacune a
une elimination de deux a cinq logs de prions. Cette
elimination parait s’expliquer par l’hydrophobicite et l’agre-
gabilite des prions. Par ailleurs, des epreuves de surcharge ont
aussi montre que la nanofiltration sur des membranes
multicouches de 75 nm ou, preferentiellement, de moindre
porosite, elimine efficacement ces agents infectieux, sans
doute par un mecanisme d’exclusion sterique et de piegeage
sur les filtres. La prudence vis-a-vis de ces diverses
demonstrations experimentales reste de mise du fait de la
meconnaissance de la nature de l’agent infectieux dans le sang
et de l’impossibilite technique de pouvoir demontrer une
capacite d’elimination elevee avec des modeles infectieux
endogenes.
5.5. Rendement
Les rendements d’extraction des produits plasmatiques ont
relativement peu evolue ces dernieres annees, refletant la
relative stabilite dans les procedes d’extraction des proteines et
des procedes de reduction virale. Le rendement du facteur VIII
se situe entre 100 et 200 IU par litre de plasma, en fonction de la
methode de fractionnement utilisee et du mode de reduction
virale. Comme mentionne par ailleurs, si le traitement SD [52]
ou la nanofiltration sur des filtres de 35 ou 20 nm [53] ne
reduisent pas l’activite fonctionnelle du facteur VIII, les
traitements de pasteurisation, de chauffage a sec ou de
nanofiltration sur des membranes de 15 nm peuvent, quant a
eux, conduire a des pertes de dix a 30 % [34]. Le rendement en
albumine est compris entre 24 et 28 grammes par litre de
plasma, les meilleurs rendements etant associes a l’usage de la
technologie de fractionnement a l’ethanol par la methode de
Kistler et Nitschmann [13] combinee avec des methodologies
de filtration en profondeur pour la separation des precipites. Le
rendement en IgG s’est significativement accru ces dix
dernieres annees suite aux efforts technologiques accomplis
par les fractionneurs pour couvrir la demande therapeutique
croissante. La recuperation des IgG atteint aujourd’hui des
valeurs moyennes comprises entre 3,8 et 4,7 grammes par litre
de plasma. L’accroissement de rendement est du a la
simplification de la methodologie de fractionnement par
l’ethanol, a l’usage des procedes de filtration en profondeur,
et/ou a l’introduction d’etapes de purification chromatogra-
phique selectives pour substituer certaines etapes de precipita-
tion [29,54].
T. Burnouf / Transfusion Clinique et Biologique 14 (2007) 41–50 49
6. Approvisionnement des pays en voie de
developpement
Les pays en voie de developpement restent confrontes a des
difficultes d’approvisionnement en produits plasmatiques de
base, soit par rupture de stocks, soit pour des raisons de cout.
Certaines etudes de marche situaient en 2004 le deficit global en
produits du fractionnement a environ 20 %, mais ce pourrait
bien etre une evaluation optimiste de la situation sous-estimant
les besoins reels globaux.
Les IgG intraveineuses (IGIV) ne sont disponibles qu’en
faible quantite, du fait de l’importante consommation dans les
pays developpes [55], et a des prix souvent prohibitifs. En 2004,
une etude du « Marketing Research Bureau » estimait a 11
tonnes la quantite d’IGIV utilisee dans les pays en developpe-
ment [56] ; cette quantite correspond a environ 10 % de la
quantite produite au monde chaque annee. De ce fait, les
enfants presentant un deficit immunitaire severe, qui ne sont,
par ailleurs, que rarement diagnostiques, meurent en bas age
lors de la premiere infection. Une proposition de reintroduction
des IGIV sur la liste des medicaments essentiels a ete
approuvee par l’OMS [56]. Cette mesure contribuera a
sensibiliser les gouvernements quant a l’importance therapeu-
tique des IGIV dans le traitement des deficits immunitaires ;
elle pourrait egalement les sensibiliser au role des contrats de
traitement de plasma a facon comme (seul) moyen actuel
d’accroıtre la disponibilite du produit.
Aujourd’hui encore, la production des fractions coagulantes
par fractionnement plasmatique ou production recombinante ne
suffit pas a couvrir la demande globale. En effet, 80 % de la
population des 400 000 hemophiles au monde vit dans des pays
en voie de developpement ou emergents, et n’a pas acces aux
concentres de facteur VIII ou IX [57–59]. La situation pourrait
empirer dans un contexte ou, en 2020, la population des
hemophiles devrait atteindre 550 000. L’opinion courante de
ces dernieres annees selon laquelle la consommation croissante
de facteur VIII recombinant dans les pays riches allait de fait
accroıtre la disponibilite de facteur VIII plasmatique a bas cout
dans les pays en developpement [57], ne parait pas se confirmer
et faisait abstraction de certaines realites economiques. En
effet, alors que les IGIV deviennent le produit majeur du
fractionnement plasmatique, l’interet des gros fractionneurs
pour la fabrication du facteur VIII peut decroıtre. La part de
marche du facteur VIII plasmatique diminuant dans les pays
riches, il devient de moins en moins rentable pour les
fractionneurs de transformer le cryoprecipite en concentre de
facteur VIII, si celui-ci ne peut etre vendu qu’a faible cout dans
les pays pauvres, sans l’equilibre financier octroye par les
ventes a prix eleve dans les pays riches. L’usage grandissant du
facteur VIII recombinant dans les pays riches parait etre un des
facteurs conduisant a l’accroissement du prix moyen de vente
du facteur VIII plasmatique dans les pays en developpement.
L’approvisionnement en produits therapeutiques surs
dans les pays en voie de developpement pourrait donc passer
par la securisation virale du cryoprecipite ou du plasma pour
transfusion, par exemple par le traitement SD de « minipools »
recemment decrits [60,61], par le developpement de contrats de
traitement a facon (dans les pays ou l’infrastructure de collecte
de plasma est adaptee), ou par le developpement de facteurs de la
coagulation recombinants dans certains pays emergents.
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