Les capteurs d’implants détectent les premiers signes de rejet d’organe chez la souris

Une nouvelle étude publiée dans Science Advances rapporte qu'un échafaudage microporeux fonctionne comme une méthode de surveillance mini-invasive pour détecter le rejet avant l'échec du greffon dans un modèle de souris.

Ces capteurs constituent la première étape vers la création d'un outil capable de fournir aux médecins des informations précoces importantes sur la possibilité de rejet d'organe chez les patients transplantés.

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La transplantation d'organes s'accompagne d'une immunosuppression agressive pour éviter le rejet du greffon. Cependant, une immunosuppression excessive peut augmenter le risque de développer des néoplasmes et des infections opportunistes, et une immunosuppression insuffisante peut entraîner des dommages au greffon.

Habituellement, des biopsies de l'organe transplanté sont réalisées pour évaluer l'efficacité de l'immunosuppression. Cependant, ces biopsies invasives présentent une variabilité significative 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 échafaudage microporeux qui fonctionne comme une méthode de surveillance mini-invasive.

Après une transplantation cardiaque ou cutanée chez la souris, les cellules immunitaires innées et adaptatives s'accumulent dans des implants de niche, et les analyses de l'expression génique identifient les biomarqueurs du rejet aigu d'allogreffe cellulaire (ACAR) avant l'apparition des signes cliniques de dommages au greffon.

Des études initiales ont été menées avec le transfert adoptif de lymphocytes T vers des allogreffes incompatibles, permettant de se concentrer sur le rejet médié par les lymphocytes T, suivies d'études de validation chez des animaux de type sauvage. L'échafaudage de niche permet un échantillonnage cellulaire fréquent, et un panel de biomarqueurs génétiques distingue les souris qui rejettent les greffons allogéniques des souris qui reçoivent des greffons sains.

"La recherche sur la surveillance des réponses immunitaires est devenue passionnante avec l'essor des immunothérapies. Cette détection d'une réponse immunitaire indésirable est très prometteuse sur le plan médical, car souvent, elle n'est pas réalisée. Connaître une réponse indésirable jusqu'à ce que l'organe commence à perdre sa fonction", a déclaré Lonnie Shea, professeur de génie biomédical à l'Université du Michigan et co-auteur de l'étude.

Le nouveau processus commence par l'implantation d'un support poreux sous la peau, où les tissus se développent dans les pores. Le tissu en développement devient vascularisé. L'effet net est que les vaisseaux sanguins traversent cet espace et que les cellules immunitaires y circulent.

Le matériau déclenche une réponse à un corps étranger, entraînant le recrutement de cellules immunitaires. Il est important de noter que ces cellules présentent un phénotype spécifique aux tissus plutôt qu'à la circulation, ce qui permet aux chercheurs de surveiller les réponses des tissus au fil du temps.

"Lorsque le système immunitaire est activé dans le contexte d'un rejet de greffe, vous pouvez voir des cellules immunitaires activées sur l'implant", a déclaré Shi.

La capacité d'évaluer les réponses immunitaires dans les tissus pourrait être un outil puissant pour les chercheurs qui étudient le système immunitaire. L'analyse séquentielle des transcriptomes cellulaires peut détecter un éventuel rejet d'organe avec une biopsie mini-invasive au lieu d'une biopsie d'organe transplanté, qui présente un risque plus élevé.

« La survie aux 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 les greffons en bonne santé », a déclaré Russell Urie, chercheur postdoctoral au Département de génie biomédical de l'Université de Toronto. L'Université du Michigan.

"Ces capteurs implantables peuvent détecter très tôt les processus de rejet, ce qui constitue la première étape vers un outil de soins post-greffe personnalisés et minimisant les procédures invasives et les effets secondaires dévastateurs que doivent actuellement subir les receveurs de greffe", a ajouté Uri. p >

"Cela sera particulièrement important pour les receveurs d'organes pendant l'enfance et l'adolescence, car ils doivent subir un traitement et des biopsies sur plusieurs décennies et même une nouvelle greffe."