Xénogreffe : Des coeurs de porc dans des babouins pendant 2 ans
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Un centre du NIH abritait des babouins qui avaient des coeurs de porc dans leur abdomen. Cela fait partie d’une expérience pour améliorer le concept de la xénogreffe qui est une greffe dont le donneur est d’une espèce biologique différente de celle du receveur.
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Depuis les 10 dernières années, un centre du National Institutes of Health (NIH) au Maryland, a abrité des babouins avec des coeurs de porc qui battaient dans leurs abdomens. Ils font partie d’une expérience qui permettra de développer des organes de porc pour la transplantation chez les humains. Actuellement, on a 22 personnes qui meurent chaque jour aux USA à cause de la pénurie d’organes. Aujourd’hui, ces chercheurs rapportent 5 cas de transplantations cardiaques, dont un babouin qui est resté en bonne santé pendant presque 3 ans. Notons que ce n’est pas une vraie transplantation cardiaque dans la mesure où les babouins avaient toujours leur coeur d’origine et ils recevaient régulièrement des doses élevées de médicaments immunosuppresseurs. Les résultats ne sont pas suffisants pour tester les organes de porc chez les humains, mais ils sont une preuve des progrès dans les transplantations inter-espèces qu’on connait comme la xénogreffe ou xénotransplantation.
Sommaire
La xénogreffe, une solution pour la pénurie d’organes
Les gens pensaient que c’est une expérience hasardeuse sans aucune implication selon Muhammad Mohiuddin, un chirurgien cardiaque au National Heart, Lung, and Blood Institute, qui a dirigé l’étude. Mais je pense qu’ils comprennent maintenant que la xénogreffe chez les humains est tout à fait possible. Le transfert d’organe d’une espèce vers une autre provoque une réaction brutale et immédiate de la part du système immunitaire de l’hôte. Dans les premières xénogreffes, on avait des taux de survie qui ne dépassaient pas quelques minutes selon David Sachs, un immunologiste de la Harvard Medical School, qui travaille sur les xénogreffes depuis plusieurs décennies. Les porcs sont les animaux les plus adaptés pour la xénogreffe, car la taille de leur organe est similaire aux humains. Mais un carbohydrate appelé 1,3-galactosyltransférase (gal), qui se trouve sur la surface des cellules des vaisseaux sanguins, provoquait la création d’anticorps dans l’organisme humain. Le résultat est qu’on avait une apparition de caillots de sang.
En 2001, les scientifiques ont donc développé des porcs génétiquement modifiés pour qu’ils ne possèdent pas ce gène Gal. Et désormais, les organes porcins peuvent survivre dans des babouins et d’autres primates non humains pendant des mois. Mais ces animaux doivent subir un régime drastique de médicaments immunosuppresseurs ce qui les rend vulnérables aux infections.
Des porcs modifiés pour éviter un rejet immunitaire de la xénogreffe
Mohiuddin et ses collègues testent des médicaments plus ciblés qui peuvent protéger la greffe sans affecter tout le système immunitaire. Et l’un des plus prometteurs est un anticorps qui bloque la communication entre certaines cellules immunitaires en associant un récepteur appelé CD40 sur leur surface. Dans la nouvelle expérience, le groupe a utilisé l’anticorps anti-CD40 avec l’héparine qui est un médicament anticoagulant. Cela a permis d’éviter les caillots de sang dans 5 babouins transplantés avec des organes provenant de porcs génétiquement modifiés. Ces cochons n’avaient pas le gène Gal et ils avaient aussi des gènes pour 2 protéines humaines. La première permet de réguler la coagulation sanguine et la seconde bloque les molécules qui déclenchent une réponse immunitaire à l’origine des caillots.
Au lieu de remplacer le coeur du babouin, les chercheurs ont branché le coeur du porc aux vaisseaux sanguins dans son abdomen. De cette manière, ils pouvaient étudier le rejet immunitaire sans effectuer une chirurgie cardiaque et sans nécessairement tuer le babouin si le processus était un échec. Les coeurs modifiés, qui étaient combinés avec l’immunosuppression, ont pulvérisé le record de fonctionnement pendant 179 jours. À chaque réunion scientifique, nous déclarions que nous avons dépassé toutes les périodes précédentes. 236 jours de survie, un an de survie, 2 ans de survie selon Mohiuddin. Les autres scientifiques ont demandé si les babouins avaient développé une tolérance et s’ils pouvaient garder les coeurs sans des doses élevées d’immunodépresseurs.
Pas de xénogreffe sans une immunosuppression
Et les chercheurs ont donc supprimé l’anticorps anti-CD40. Et ce fut la fin de l’expérience. Les babouins ont rejeté les coeurs dès que l’anticorps n’était plus présent dans leur système selon les conclusions publiées des chercheurs dans Nature Communications. Cependant, ils ont découvert que 2 babouins, qui étaient sous immunosuppression pendant une année, pouvaient survivre avec des doses d’anticorps moins élevées. Mais quand l’anticorps n’était plus présent, alors le rejet était immédiat. L’un des babouins est mort d’une infection résistante aux antibiotiques 5 mois après la xénogreffe. Ces expériences prouvent qu’une dose de maintenance d’anticorps pourrait être efficace selon Mohiuddin. Mais cela signifie aussi que ce type de xénogreffe nécessiterait une immunosuppression pendant le reste de la vie du récepteur.
C’est un progrès, mais est-ce qu’on doit réduire les capacités immunitaires d’un être humain au profit de la xénogreffe ? Sachs travaille sur des moyens pour créer une tolérance sur le long terme après la xénogreffe. Selon ce chercheur : Vous sauvez la vie de la personne, mais il paye avec une immunosuppression pendant le reste de sa vie. C’est jouable, mais il faut que le récepteur connaisse tous les risques et les fardeaux qu’il devra porter.
Un autre inconvénient de cette expérience selon Daniel Salomon, médecin et immunologiste en greffe au Scripps Research Institute, est que les résultats ne prouvent pas que les coeurs fonctionneraient correctement dans la poitrine. Il faut que le coeur xenogreffé devienne la pompe pour garder les animaux en vie. Le fait de les mettre dans l’abdomen sans aucune fonction physiologique est plutôt limité. Mais Mohiuddin et son équipe se préparent désormais à une vraie xénogreffe du coeur dans un nouveau groupe de babouins.
La différence entre la xénogreffe et la chimère animale-humaine
On avait écrit un dossier sur une approche bien plus radicale avec le concept des chimères animales-humaines. La xénogreffe propose un résultat similaire, à savoir, utiliser l’organe d’une espèce sur une autre, mais la chimère animale-humaine propose de le faire totalement en amont.
On utilise les cellules souches d’une personne dans un animal qu’on a modifié pour qu’il ne puisse pas développer un organe précis. En injectant les cellules humaines, on force l’animal à développer un organe qui sera 100 % humain et compatible. Mais cette approche est tellement radicale sur le plan éthique que la plupart des instituts publics américains refusent de financer ce type de travaux. Mais que ce soit la xénogreffe ou d’autres solutions, la transplantation entre les espèces se concrétise de plus en plus et c’est crucial, car la pénurie d’organes reste l’un des principaux problèmes dans la médecine.
