Une nouvelle étude qui explore l’expression des gènes lors du rejet d’une transplantation cardiaque marque un pas en avant dans les approches de médecine de précision pour traiter le rejet d’organe.
Une équipe de chercheurs de Vanderbilt Health et du Translational Genomics Research Institute (TGen) a utilisé la transcriptomique spatiale basée sur l’image pour caractériser le rejet aigu et la réponse aux thérapies immunomodulatrices après une transplantation cardiaque. Leur étude, rapportée le 10 août dans Nature Recherche cardiovasculaireont lié les modèles d’expression génique spécifiques aux cellules au développement de la vasculopathie par allogreffe cardiaque (CAV), une forme de rejet chronique qui limite la survie à long terme.
Nos découvertes élucident la dynamique cellulaire pendant le rejet de transplantation cardiaque et fournissent une ressource unique pour guider les futures études sur le diagnostic de rejet aigu, la prédiction de la réponse thérapeutique et la stratification des risques pour le développement du CAV.
Kaushik Amancherla, MD, MSCI, co-premier auteur de l’étude et professeur adjoint de médecine, Vanderbilt Health
Le rejet d’une greffe d’organe solide se produit lorsque le système immunitaire du receveur attaque l’organe transplanté. C’est courant – jusqu’à 40 % des receveurs d’organes subissent un rejet dans l’année suivant la greffe – et peut entraîner une défaillance à long terme de l’organe transplanté et la mort. Le diagnostic du rejet aigu et sa réponse au traitement repose sur la biopsie et l’analyse de l’histologie tissulaire. Après une transplantation cardiaque, des biopsies endomyocardiques de routine sont réalisées pour la surveillance histologique du rejet.
« Nous constatons une variabilité substantielle dans les degrés de rejet histologique, ce qui a un impact sur la précision de nos traitements immunosuppresseurs, avec un potentiel de sur- ou de sous-immunosuppression avec des conséquences cliniques en aval. » a déclaré Ravi Shah, MD, professeur Gottlieb C. Friesinger II de médecine cardiovasculaire et professeur de médecine à Vanderbilt Health, et auteur principal co-correspondant de l’étude. « Nous avons directement examiné les phénotypes moléculaires dans les tissus pendant le traitement de rejet et antirejet après une transplantation cardiaque pour commencer à comprendre cette hétérogénéité. Il s’agissait d’un véritable effort multidisciplinaire, avec des collaborateurs de Vanderbilt Health et de TGen, y compris notre section de médecine de transplantation. »
Les chercheurs ont utilisé la transcriptomique spatiale, une technologie qui cartographie l’expression des gènes dans un tissu avec une résolution subcellulaire, pour analyser des échantillons de biopsie endomyocardique longitudinale provenant de 49 adultes et 13 receveurs de transplantation cardiaque pédiatriques. Les biopsies ont été prélevées sur les mêmes patients lors d’un rejet aigu et après une série de thérapies immunomodulatrices. Les principales conclusions de l’étude :
- Divers types de cellules sont impliqués dans le rejet aigu et la réponse à l’immunomodulation.
- Il existe une hétérogénéité moléculaire substantielle, non apparente par l’histologie seule, entre les types de rejet et au sein des mêmes grades de rejet.
- Les biopsies de rejet de base des patients qui répondent aux thérapies immunomodulatrices ont des profils transcriptomiques distincts par rapport aux biopsies des patients qui ne répondent pas.
- Les modèles d’expression génique spécifiques aux cellules sont associés au CAV, et ces gènes sont exprimés dans des échantillons provenant de patients atteints de CAV en phase terminale qui nécessitent une nouvelle transplantation cardiaque.
« L’hétérogénéité moléculaire peut aider à expliquer le spectre des présentations cliniques – de l’absence totale de symptômes au choc cardiogénique – pour le même grade histologique de rejet, et pourquoi certains individus obtiennent une résolution avec une intervention minimale tandis que d’autres nécessitent des thérapies plus intensives. » a déclaré Nicholas Banovich, PhD, vice-président du développement scientifique et professeur à TGen et auteur principal co-correspondant de l’étude. « Nous espérons que les données générées par des approches comme la nôtre éclaireront la découverte précoce de biomarqueurs et de médicaments afin de prolonger de manière significative la survie des organes transplantés. »
Des échantillons de biopsie endomyocardique ont été obtenus auprès de receveurs de transplantation cardiaque adultes et pédiatriques de Vanderbilt Health soumis à une surveillance de routine ou à des biopsies endomyocardiques motivées entre décembre 2017 et janvier 2023. Le Vanderbilt Transplant Center, n°1 aux États-Unis en volume pour la transplantation d’organes solides, a établi un record mondial du nombre de transplantations cardiaques réalisées en 2024 et a dépassé son propre record en 2025.
