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Des capteurs d'implantation détectent les signes précoces de rejet d'organes chez la souris
Dernière revue: 02.07.2025
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Une nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances rapporte que l'échafaudage microporeux fonctionne comme une méthode de surveillance peu invasive pour détecter le rejet avant l'échec de la greffe dans un modèle de souris.
Ces capteurs constituent la première étape vers la création d’un outil qui pourrait fournir aux médecins des informations précoces importantes sur le risque de rejet d’organe chez les patients transplantés.
La transplantation d'organe s'accompagne d'une immunosuppression agressive pour prévenir le rejet du greffon. Cependant, une immunosuppression excessive peut augmenter le risque de développer des néoplasmes et des infections opportunistes, tandis qu'une immunosuppression insuffisante peut endommager le greffon.
Traditionnellement, les biopsies de greffe sont réalisées pour évaluer l'efficacité de l'immunosuppression. Cependant, ces biopsies invasives présentent une variabilité importante et constituent un indicateur tardif de rejet. Pour détecter le rejet avant l'échec du greffon, une équipe de chercheurs de l'Université du Michigan a utilisé un support microporeux qui constitue une méthode de surveillance mini-invasive.
Après une transplantation cardiaque ou cutanée chez la souris, les implants de niche accumulent des cellules immunitaires innées et adaptatives, et les analyses d'expression génétique identifient les biomarqueurs du rejet aigu d'allogreffe cellulaire (ACAR) avant l'apparition de signes cliniques d'échec de greffe.
Les premières études ont été réalisées avec un transfert adoptif de lymphocytes T dans des allogreffes incompatibles, permettant de se concentrer sur le rejet médié par les lymphocytes T. Des études de validation ont ensuite été menées chez des animaux sauvages. L'échafaudage de niche permet des prélèvements cellulaires fréquents, et un panel de biomarqueurs génétiques distingue les souris rejetant les allogreffes de celles porteuses de greffons sains.
« L'étude du suivi des réponses immunitaires est devenue passionnante grâce à l'essor des immunothérapies. La détection d'une réponse immunitaire indésirable a des implications médicales importantes, car souvent, on ignore l'existence d'une réponse indésirable jusqu'à ce qu'un organe commence à perdre sa fonction », a déclaré Lonnie Shi, professeur de génie biomédical à l'Université du Michigan et coauteur de l'étude.
Le nouveau processus commence par l'implantation d'une structure poreuse sous la peau, où le tissu se développe dans les pores. Le tissu en développement se vascularise. L'effet net est que les vaisseaux sanguins traversent cet espace et que les cellules immunitaires y circulent.
Le matériau provoque une réaction de type « corps étranger », qui conduit au recrutement de cellules immunitaires. Il est important de noter que ces cellules présentent un phénotype tissulaire spécifique, et non circulant, ce qui permet aux chercheurs de suivre les réponses tissulaires au fil du temps.
« Lorsque le système immunitaire est activé dans le contexte d'un rejet de greffe, on peut voir des cellules immunitaires activées sur l'implant », a déclaré Shi.
La capacité d'évaluer les réponses immunitaires dans les tissus pourrait constituer un outil puissant pour les chercheurs étudiant le système immunitaire. L'analyse en série des transcriptomes cellulaires pourrait permettre de détecter un éventuel rejet d'organe grâce à une biopsie mini-invasive plutôt qu'à une biopsie de greffe à risque plus élevé.
« La survie des greffes d'organes solides est considérée comme l'une des avancées les plus importantes de la médecine moderne, mais nous négligeons souvent les thérapies agressives nécessaires après la transplantation pour maintenir des greffes saines », a déclaré Russell Urie, chercheur postdoctoral au département de génie biomédical de l'Université du Michigan.
« Ces capteurs implantables peuvent détecter très tôt les processus de rejet, ce qui constitue un premier pas vers un outil de soins post-transplantation personnalisés et de minimisation des procédures invasives et des effets secondaires dévastateurs que les receveurs de greffe doivent actuellement endurer », a ajouté Uri.
« Cela sera particulièrement important pour les receveurs de greffes d’organes pendant l’enfance et l’adolescence, car ils doivent subir des traitements et des biopsies pendant plusieurs décennies et même des greffes répétées. »