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Mai 2012
TRANSPLANTATION : L'ESPOIR DES ORGANES
AUTO-CONSTRUITS
Amélie PELLETIER
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Pour pallier le manque de greffons qui engendre chaque année
500 décès, les chercheurs fondent leurs espoirs sur le développement
d'organes auto-construits. Espoirs dont il faudra plusieurs dizaines d'années
avant qu'ils ne se réalisent.
La lutte contre l'insécurité routière a permis de réduire régulièrement la
mortalité sur les routes. Cette bonne nouvelle implique cependant une réduction
du nombre de greffons. Face à cette pénurie, les chirurgiens doivent envisager
d'autres recours. Lors d'une séance commune des Académies nationales de
Médecine et de Chirurgie, les experts français ont fait le point sur les
avancées de la recherche sur le développement d'organes auto-construits1.
Organes auto-construits : une
alternative à la greffe ?
En 2010,
4 708 greffes d'organes ont été réalisées. Soit 2,7 % de plus
que l'année précédente. Mais cette tendance à la hausse ne suffit pas à combler
le fossé entre le nombre de greffons et de patients en attente. Chaque année,
plus de 15 600 personnes ont besoin d'une greffe d'organes². Pour
pallier cette pénurie d'organes, diverses solutions ont été envisagées, avec un
succès très relatif :
- Les transplantations à partir
de donneurs vivants soulèvent encore trop de problèmes éthiques et sont,
de toutes manières, limitées à certains organes ;
- Pendant un temps, les
chercheurs ont exploré la voie des xénogreffes,
mais face aux problèmes de rejet des organes d'origine animale, ils ont
abandonné cette voie ;
- Les organes artificiels sont
également apparus très prometteurs, mais le fait qu'ils se limitent au
rein et, dans certaines conditions d'utilisation, au coeur, et surtout
qu'ils altèrent considérablement la qualité de vie, a obligé les
scientifiques à imaginer d'autres approches.
Depuis quelques années, les chercheurs se penchent sur les
auto-constructions d'organes. Le principe : reconstruire un "organe
neuf" en se servant de l'organe atteint comme d'une matrice après l'avoir
dépeuplé de ses cellules malades pour le recoloniser avec des "cellules
neuves". Pour cela, on utilise des cellules
souches capables de se différencier et de donner naissance aux
cellules fonctionnelles voulues. Il est également envisageable de créer une
matrice de synthèse, qui serait repeuplée de cellules souches.
De nombreux obstacles à
l'auto-construction
Aux États-Unis, des essais menés sur des tissus ont été réalisés avec
succès, ouvrant la voie à la médecine régénérative : ménisques, cornées,
urètres, artères et même vagins ont ainsi été recréés à partir de cellules de
patients, a indiqué le Pr Philippe Ménasché, chercheur à l'Inserm
(U633 - Thérapie cellulaire en pathologie cardiovasculaire à
l'Hôpital Européen Georges Pompidou). Mais du tissu à l'organe il y a un pas,
que la science peine à franchir. Car les obstacles sont nombreux :
- Tout d'abord, l'origine des
cellules souches. L'utilisation des cellules souches embryonnaires soulève
toujours des problèmes éthiques, même si les lois
de bioéthique ont ouvert une brèche lors de leurs révisions en juillet
2011. Il est interdit de "travailler" sur ces cellules sauf
en cas de dérogation justifiée par de possibles "progrès médicaux
majeurs".
Les cellules souches adultes, quant à elles, présentent moins d'intérêt en raison de leurs moindres capacités de différenciation, de maturation et de prolifération.
Des progrès majeurs ont été récemment obtenus avec ces cellules souches pluripotentes induites dites IPS : il s'agit de cellules ayant les propriétés de cellules souches, produites à partir de cellules déjà matures et spécialisées de notre organisme, comme celles de la peau. Ces cellules présentent l'avantage de ne pas susciter de réactions de rejets immunologiques, provenant elles-mêmes du patient à traiter. Mais là encore, les travaux3, même s'ils sont assez avancés chez l'animal, n'ont pas été appliqués à l'homme. Le risque de prolifération cancéreuse de ces cellules reste également à évaluer.
- De plus, se pose le problème de
la production en grande quantité de telles cellules : reconstruire
des organes requiert un nombre de cellules souches autrement plus
important que pour des tissus.
L’
autoconstruction du foie très prometteuse
Malgré ces
difficultés, des avancées considérables ont été réalisées. C'est dans le
domaine du foie qu'elles sont les plus prometteuses. Une équipe chinoise a ainsi réussi à développer,
en quelques semaines, chez le rat, un organe fonctionnel transplantable par
ensemencement d'hépatocytes et d'autres populations cellulaires4,
après l'obtention d'une matrice du foie par "décellularisation" de
l'organe malade. Pour le Pr Dominique Franco (service de chirurgie
digestive et viscérale à l'hôpital Antoine-Béclère à Clamart), cette approche
constitue une bonne alternative à la greffe
de foie mais aussi à la
thérapie cellulaire par transplantation d'hépatocytes, dont les essais chez des
patients atteints de cirrhose,
d'insuffisance hépatique aiguë ou de maladie hépatique métabolique congénitale
se sont révélés infructueux. Toutefois, "le chemin est long pour y
parvenir mais l'accélération des connaissances et de la bio-ingénierie
permettra peut-être d'arriver à ce traitement plus tôt qu'il n'est possible de
l'imaginer" précise le chercheur.
Le rein et le pancréas représentent, en
revanche, un plus gros défi pour les chercheurs. La complexité de leur
structure et surtout l'hétérogénéité morphologique et fonctionnelle des
cellules qui constituent ces organes les rendent en effet extrêmement difficiles
à reconstruire. Pour autant, des travaux sont engagés mais "nous sommes
encore très loin des applications cliniques", avoue le Pr Jean-Michel
Dubernard (service d'urologie et chirurgie de la transplantation à Lyon), connu
pour avoir réussi la première greffe
de la main en 1998.
Enfin, dernier organe et non des
moindres, le coeur.
L'auto-construction de cet organe représente un espoir majeur pour la
recherche, confrontée à la pénurie d'organes à greffer et aux limites du coeur artificiel. Cependant, "si les techniques de
décellularisation sont aujourd'hui bien maîtrisées, les problèmes posés par le
choix du type cellulaire capable de générer les différents constituants du
tissu cardiaque (cardiomyocytes contractiles, cellules endothéliales, cellules
musculaires lisses, myofibroblastes) et par leur mode de transfert optimal ne
sont pas encore maîtrisés", explique le Pr Ménasché. Pour le chercheur,
"le remplacement complet du coeur par un biomatériau se substituant à la
transplantation traditionnelle est une perspective encore incertaine et en tous
cas lointaine". Selon lui, "il est plus réaliste d'espérer, à une
échéance sans doute assez proche, des remplacements partiels du coeur
(myocarde, gros vaisseaux, valves) par des matrices recellularisées venant
renforcer des portions de myocarde défaillant et peut-être même de constituer des
substituts aux bioprothèses valvulaires actuelles."
On l'aura compris, ces travaux de recherche représentent de
très belles perspectives d'avenir pour la transplantation mais ils n'en sont
qu'à leurs débuts. En attendant, les Académies nationales de Médecine et de
Chirurgie ne souhaitent pas aujourd'hui donner de faux espoirs aux patients et
appellent à une plus forte mobilisation des citoyens au don
d'organes, qui permet chaque jour de sauver des vies.
Amélie Pelletier, le 3 novembre
2011
Sources :
1 - Conférence de presse des
Académies nationales de Médecine et de Chirurgie, octobre 2011.
2 - Données de l'Agence de la biomédecine (disponibles sur son site).
3 - Vers l'utilisation des cellules souches adultes iPS pour la thérapie
génique, Communiqué de presse de l'Inserm et de l'Institut Pasteur, 12 octobre
2011.
4 - Construction of a portal implantable functional tissue-engineered
liver using perfusion-decellularized matrix and hepatocytes in rats. Bao J, et coll., Cell Transplant 2011 ; 20
(5) : 753-66. (étude téléchargeable en
anglais).
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