La leucoaferesi o leucaferesi è una procedura di laboratorio in cui i globuli bianchi vengono isolati e separati da un campione di sangue. Si tratta di un tipo specifico di aferesi, il termine più generale per indicare la separazione di un particolare costituente del sangue e il reinserimento in circolo del resto.
La leucoaferesi può essere eseguita per ridurre una conta leucocitaria molto elevata, oppure per ottenere cellule del sangue da un paziente (autologo) o da un donatore (allogenico) per un successivo trapianto nel paziente; può essere effettuata anche per ottenere cellule a scopo di ricerca scientifica.
Nel caso di neoplasie ematologiche come le leucemie croniche, la conta leucocitaria può essere sufficientemente elevata da causare leucostasi e "accumuli" leucocitari nei capillari (a causa della conta leucocitaria costantemente molto alta; nel caso delle leucemie acute, invece, la concentrazione dei leucociti è in genere più variabile). Tali accumuli possono portare a difetti nella vascolarizzazione della retina (che possono provocare disturbi visivi), o nella vascolarizzazione polmonare (che può determinare dispnea e ipossiemia); possono inoltre avere luogo difetti nell'ossigenazione del cervello, con possibili disturbi neurologici più o meno cronicizzanti.
I globuli bianchi possono anche essere prelevati per proteggerli dai danni prima di una chemioterapia ad alte dosi e successivamente essere reinfusi nel paziente; ciò, ad esempio, nelle pazienti affette da carcinoma mammario in stadio avanzato. Un altro utilizzo della leucoaferesi riguarda la stimolazione del sistema immunitario del paziente a colpire le cellule tumorali della prostata.
In alternativa, è possibile rimuovere solo granulociti, macrofagi e monociti, lasciando la conta linfocitaria (somma delle concentrazioni di linfociti T e di plasmacellule) sostanzialmente invariata. Questa tecnica viene utilizzata come trattamento per malattie autoimmuni come la rettocolite ulcerosa e l'artrite reumatoide, patologie nelle quali queste cellule svolgono un ruolo di prim'ordine nel processo infiammatorio.
La leucoaferesi che si limita alla separazione dei granulociti dal resto del materiale ematico è piuttosto rara. Il prodotto di questo processo viene raccolto tramite aferesi automatizzata e viene talvolta utilizzato per le infezioni sistemiche nei pazienti con neutropenia. Il donatore è in genere un consanguineo che ha ricevuto farmaci immunostimolanti e l'infusione del prodotto ha in genere lo scopo di prevenire la malattia del trapianto contro l'ospite. Il prodotto ottenuto dalla leucoaferesi ha generalmente una scadenza di 24 ore dalla raccolta e viene spesso trasfuso prima del completamento dei test diagnostici (sierologici o di altro tipo) per la corretta individuazione della malattia infettiva di cui soffre il paziente. Si tratta di una terapia di ultima istanza e il suo utilizzo è controverso e raro.