Un moyen plus sûr pour les greffes de moelle osseuse

La greffe de cellules souches du sang, largement connue sous le nom de greffe de moelle osseuse, est une technique puissante qui peut potentiellement fournir un remède à vie pour une variété de maladies. Mais la procédure est si toxique qu'elle est actuellement utilisée pour traiter uniquement les cas les plus critiques.

Aujourd'hui, des chercheurs de l'école de médecine de l'université de Stanford ont mis au point une méthode qui permet de réduire considérablement la toxicité chez la souris. Si la méthode s'avère finalement sûre et efficace pour les humains, elle pourrait potentiellement être utilisée pour guérir des maladies auto-immunes comme le lupus, le diabète juvénile et la sclérose en plaques; réparer les maladies métaboliques congénitales comme la maladie du "bubble boy"; et traiter beaucoup plus de types de cancer, et rendre les greffes d'organes plus sûres et plus efficaces.

"Il n'y a presque aucune catégorie de maladie ou de greffe d'organe qui n'est pas affectée par cette recherche", a déclaré Irving Weissman, MD, un co-auteur de la recherche et professeur de pathologie et de biologie du développement à Stanford. Un article décrivant la technique a été publié le 10 août dans Science Translational Medicine.

L'auteur principal du papier est Judith Shizuru, MD, Ph.D., professeur de médecine. Les auteurs principaux sont l'associé de recherche Akanksha Chhabra, Ph.D .; ancien étudiant diplômé Aaron Ring, MD, Ph.D., qui est maintenant à la faculté de Yale; et Kipp Weiskopf, MD, Ph.D., un ancien étudiant diplômé qui est maintenant un résident à Brigham and Women's Hospital.

Traitement nocif

Pour réussir à transplanter des cellules souches sanguines, il faut tuer la propre population de cellules souches sanguines d'un patient. Actuellement, cela est fait en utilisant la chimiothérapie ou la radiothérapie, des traitements qui sont assez toxiques pour endommager une variété d'organes et même entraîner la mort.

"La chimiothérapie et la radiothérapie utilisées pour la transplantation endommagent l'ADN et peuvent causer à la fois des problèmes immédiats et des dommages à long terme à de nombreux tissus du corps", a déclaré Shizuru. "Parmi les nombreux effets secondaires toxiques connus, ces traitements peuvent endommager le foie, les organes reproducteurs et le cerveau, provoquant potentiellement des convulsions et altérant le développement neurologique et la croissance des enfants." Pour ces raisons, la transplantation de cellules souches sanguines de maladie grave l'emportent sur les complications de la greffe.

Pour éviter ces terribles effets secondaires, les chercheurs de Stanford ont composé une symphonie d'instruments biologiques qui ouvrent la voie à la transplantation de cellules souches sanguines sans recourir à la chimiothérapie ou à la radiothérapie.

Utiliser des anticorps

Les scientifiques ont commencé avec un anticorps contre une protéine de surface cellulaire appelée c-kit, qui est un marqueur primaire des cellules souches du sang. L'attachement de l'anticorps au c-kit a entraîné une déplétion des cellules souches sanguines chez les souris immunodéficientes. "Cependant, cet anticorps seul ne serait pas efficace chez les receveurs immunocompétents, qui représentent une majorité de receveurs potentiels de greffe de moelle osseuse", a déclaré Chhabra. Les chercheurs ont cherché à améliorer l'efficacité en la combinant avec des anticorps ou avec des agents biologiques qui bloquent une autre protéine de surface cellulaire appelée CD47. Blocage CD47 macrophages libérés pour "manger" des cellules cibles recouvertes d'anticorps c-kit, a déclaré Chhabra.

Avec le marqueur CD47 bloqué et l'anticorps attaché aux protéines c-kit, le système immunitaire appauvrit efficacement les cellules souches hématopoïétiques des animaux, ouvrant la voie à la transplantation de cellules souches du sang d'un donneur pour s'installer dans la moelle osseuse et générer un nouveau système sanguin et immunitaire.

En comparant les greffes de cellules souches sanguines à la plantation d'un nouveau champ de cultures, Shizuru a noté que les chercheurs ont non seulement trouvé un moyen plus sûr de défricher le terrain, mais «nous avons également utilisé des techniques plus sûres pour ensemencer les nouvelles cellules hématopoïétiques». greffes de moelle osseuse impliquent un mélange de cellules qui comprend des cellules souches sanguines ainsi que diverses cellules immunitaires du donneur, qui peuvent attaquer le tissu du receveur de la greffe. Cette attaque immunitaire entraîne ce qu'on appelle la réaction du greffon contre l'hôte, qui peut endommager les tissus et même tuer les patients.

S'appuyant sur les connaissances acquises lors de recherches antérieures, l'équipe a purifié le tissu du donneur afin qu'il ne contienne que des cellules souches sanguines et non les autres cellules immunitaires responsables de la réaction du greffon contre l'hôte.

Le succès de ces techniques chez la souris laisse espérer que des techniques similaires réussiront chez les patients humains. "Si cela fonctionne chez l'homme comme chez la souris, nous nous attendons à ce que le risque de décès par greffe de cellules souches du sang passe de 20% à zéro", a déclaré Shizuru.

"Nouvelle ère dans le traitement de la maladie"

"Si et quand cela est accompli, ce sera une nouvelle ère dans le traitement des maladies et la médecine régénérative", a déclaré Weissman, directeur de l'Institut Stanford pour la biologie des cellules souches et la médecine régénérative, ainsi que le directeur du Ludwig Center. pour la recherche sur les cellules souches du cancer et la médecine.

Une fois que le sang et le système immunitaire du patient peuvent être remplacés en toute sécurité, toute maladie causée par le sang et les cellules immunitaires du patient pourrait être guérie par une application unique de la greffe de cellules souches sanguines, ont-ils ajouté. Remplacer en toute sécurité le sang et les cellules immunitaires d'un patient permettra de se débarrasser des cellules qui attaquent leurs propres tissus et de produire des maladies comme la polyarthrite rhumatoïde et le diabète de type 1.

Une méthode permettant de faire des greffes de cellules souches sanguines en toute sécurité pourrait également rendre la transplantation d'organes plus sûre et plus facile, selon les chercheurs. À l'heure actuelle, les personnes qui reçoivent une greffe d'organe doivent, pour le reste de leur vie, continuer à prendre des médicaments qui empêchent leur système immunitaire d'attaquer l'organe transplanté.

"Même si vous prenez des immunosuppresseurs, la plupart des greffes d'organes diminuent ou perdent leur fonction au fil du temps, et les médicaments immunosuppresseurs eux-mêmes rendent le patient plus vulnérable aux infections potentiellement mortelles ou aux cancers qui se forment", a déclaré Weissman.

Mais si le sang et les cellules souches immunitaires du donneur d'organes peuvent être transplantés en même temps que l'organe, le nouveau système immunitaire reconnaîtra l'organe donné et ne l'attaquera pas, selon les chercheurs. "Les cellules transplantées, l'organe donné et les propres tissus du patient apprennent à coexister", a déclaré Shizuru. "Les cellules souches du sang du donneur rééduquent le système immunitaire du patient, et l'organe transplanté ne se fait pas expulser."

Les greffes de sang et de cellules souches immunitaires peuvent également être essentielles à la réussite de la nouvelle ère de la médecine régénérative. Si les cellules souches d'organes ou de tissus comme le cœur ou le foie sont cultivées pour une transplantation générale - c'est-à-dire non conçues spécifiquement pour un patient - le patient aura besoin d'un conditionnement immunologique par greffe de cellules souches sanguines afin que les cellules souches ne soient pas rejetées. les chercheurs ont dit.

Source: Université de Stanford

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