La première greffe humaine réussie d'un rein converti du groupe sanguin A en type O universel a utilisé des enzymes spéciales développées à l'Université de la Colombie-Britannique pour aider à prévenir un décalage et un rejet de l'organe.
Publié aujourd'hui dans Génie biomédical de la naturela réussite marque une étape majeure vers l'aide à des milliers de patients à obtenir des greffes rénales plus tôt.
Dans une expérience en première instance, le rein converti enzymatique a été transplanté en un receveur mort du cerveau avec le consentement de la famille, permettant aux chercheurs d'observer la réponse immunitaire sans risquer de vie.
Pendant deux jours, le rein a fonctionné sans signes de rejet hyperacué, la réaction immunitaire rapide qui peut détruire un organe incompatible en quelques minutes. Le troisième jour, certains marqueurs de type sang ont réapparu, déclenchant une réaction légère, mais les dommages étaient beaucoup moins graves que dans un décalage typique, et les chercheurs ont vu des signes que le corps commençait à tolérer l'organe.
« C'est la première fois que nous voyons cela se jouer dans un modèle humain », a déclaré le Dr Stephen Withers, professeur émérite de chimie de l'UBC qui a co-dirigé le développement enzymatique. « Cela nous donne un aperçu inestimable de la façon d'améliorer les résultats à long terme. »
La percée est le résultat de plus d'une décennie de travail. Au début des années 2010, le Dr Withers et son collègue, le Dr Jayachandran Kizhakkedathu, professeur UBC au Département de pathologie et de médecine de laboratoire et du Center for Blood Research, étaient axés sur la fabrication du sang de donneur universel en supprimant les sucres qui définissent les types de sang.
Ces mêmes sucres, ou antigènes, enrober les vaisseaux sanguins d'organes. Si le système immunitaire d'un destinataire détecte le mauvais antigène, il attaque. Les patients de type-O plus que la moitié des listes de rein-listes de rein ne reçoivent que des organes de type O, mais les reins de type O sont souvent donnés à d'autres parce qu'ils sont universellement compatibles. En conséquence, les patients Type-O attendent généralement deux à quatre ans de plus, et beaucoup meurent en attente.
Les méthodes traditionnelles pour surmonter l'incompatibilité de type sanguin dans les transplantations nécessitent des jours de traitement intensif pour dépouiller les anticorps et supprimer le système immunitaire d'un receveur et nécessiter des organes des donneurs vivants. Cette nouvelle approche modifie l'organe plutôt que le patient, ce qui signifie que les transplantations pourraient être effectuées plus rapidement, avec moins de complications, et pour la première fois, il pourrait déverrouiller l'utilisation d'organes de type sanguin de type sanguré des donneurs décédés – lorsque chaque heure peut déterminer si un patient vit ou décède.
La clé de cette approche est la découverte de 2019 par l'équipe UBC de deux enzymes très efficaces qui éliminent le sucre qui définit le sang de type A, la convertissant efficacement en type O.
« Ces enzymes sont très actives, très sélectives et fonctionnent à de très faibles concentrations », a déclaré le Dr Kizhakkedathu. « Cela a rendu tout le concept possible. »
Le prochain défi consistait à appliquer cela à des organes entiers, réalisés en 2022 lorsqu'une équipe de Toronto a montré que les poumons pouvaient être convertis. Après des tests réussis sur le sang, puis les poumons et les reins (avec l'Université de Cambridge) à l'extérieur du corps, la question est restée: un organe converti enzymatique pourrait-il survivre à l'intérieur d'un système immunitaire humain?
La réponse est survenue fin 2023 lors d'un voyage à l'étranger pour le Dr Kizhakkedathu. « Nos collaborateurs m'ont montré leurs données où, en utilisant nos enzymes, ils avaient converti un rein humain et l'avaient transplanté en un destinataire mort du cerveau. Cela fonctionnait magnifiquement. » Il est resté debout tard pour appeler le Dr Withers dès le début du matin de la Colombie-Britannique. « J'étais tellement ravi. C'était un moment de rêve. »
Les antigènes de type sangument agissent comme des namentes sur les cellules, et les enzymes UBC agissent comme des ciseaux moléculaires, en découpent le «nametag» qui marque le type A et révélant le type O en dessous.
C'est comme retirer la peinture rouge d'une voiture et découvrir l'amorce neutre. Une fois cela fait, le système immunitaire ne considère plus l'organe comme étranger. «
Dr Stephen Withers, professeur émérite de chimie de l'UBC
L'approbation réglementaire des essais cliniques est le prochain obstacle, et la société spin-off de l'UBC, Avivo Biomedical, conduira le développement de ces enzymes pour l'application de transplantation et permettra la création de sang de donneur universel à la demande de médecine transfusionnelle.
Le potentiel est énorme. « C'est à quoi cela ressemble lorsque des années de science fondamentale se connectent enfin aux soins aux patients », a déclaré le Dr Withers. « Voir nos découvertes plus près de l'impact du monde réel est ce qui nous fait avancer. »
