Plus des trois quarts des dons de poumons proposés à la transplantation ne sont pas utilisés, selon l’Institut national britannique pour l’excellence en matière de santé et de soins, ce qui contribue à une pénurie chronique d’organes pour les patients atteints d’une maladie pulmonaire terminale.
Les chercheurs espèrent qu’un nouveau dispositif médical intégrant une technologie de surveillance qu’ils ont récemment développée pourrait à terme contribuer à changer cela en mesurant en permanence les indicateurs clés de la fonction pulmonaire pendant que les organes du donneur sont conservés à l’extérieur du corps.
La surveillance continue d’indicateurs de santé importants, ou biomarqueurs, pourrait fournir aux équipes de transplantation des informations bien plus actuelles et détaillées que les tests de laboratoire horaires sur lesquels elles s’appuient désormais dans la pratique clinique.
Le nouveau dispositif, appelé MetaboSense, a été développé en collaboration par des chercheurs de l’Université de Waterloo et des cliniciens du University Health Network (UHN) de Toronto, qui abrite l’un des principaux programmes de transplantation pulmonaire au monde.
Avant la transplantation, les poumons donnés peuvent être conservés et évalués à l’extérieur du corps grâce à la perfusion pulmonaire ex vivo (EVLP), une technologie sophistiquée mise au point à l’UHN il y a près de deux décennies. Au cours du processus EVLP, les chirurgiens évaluent la santé pulmonaire en analysant les niveaux de glucose et de lactate dans une solution contenant des nutriments.
Ces mesures sont actuellement prises environ une fois par heure et nécessitent un échantillonnage manuel et une analyse en laboratoire. MetaboSense surveille en permanence les mêmes biomarqueurs, donnant aux équipes de transplantation une image plus claire et plus dynamique de la fonction pulmonaire au fil du temps.
Notre travail montre que des changements métaboliques importants peuvent avoir lieu dans les écarts entre les échantillons manuels et horaires. »
Dr Mahla Poudineh, professeur de génie électrique et informatique et titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les dispositifs BioNano de surveillance de la santé à Waterloo
« Suivre la trajectoire métabolique d’un poumon en continu, plutôt qu’à chaque heure, donnerait aux équipes de transplantation des preuves plus nombreuses et de meilleure qualité avec lesquelles décider potentiellement de l’accepter ou de le refuser pour la transplantation. »
Les chercheurs ont évalué MetaboSense dans le cadre d’expériences de recherche cliniques et EVLP, où il a produit des mesures étroitement alignées sur les analyses de laboratoire.
Les chercheurs espèrent que les informations supplémentaires fournies par MetaboSense aideront les équipes de transplantation à identifier des poumons de donneurs plus viables et, potentiellement, à réhabiliter certains organes qui pourraient autrement être rejetés.
Poudineh a supervisé l’étude avec le Dr Andrew Sage, scientifique associé à l’Hôpital général de Toronto de l’UHN, dans le cadre d’un projet financé par les Instituts de recherche en santé du Canada.
« Travailler en étroite collaboration avec l’équipe du Dr Poudineh à l’Université de Waterloo nous a permis de développer un nouvel outil qui améliorera considérablement la façon dont nous recueillons des données pendant l’EVLP », a déclaré Sage. « En nous fournissant des mesures continues et en temps réel de la fonction pulmonaire, cette technologie peut nous aider à mieux évaluer et prédire les performances des poumons des donneurs et, à terme, à identifier davantage de poumons pouvant être utilisés en toute sécurité pour les patients nécessitant une greffe. »
Le dispositif de surveillance MetaboSense se compose de copeaux de verre modulaires de la taille d’une lame de microscope. Sa conception modulaire pourrait permettre d’adapter la technologie à la perfusion ex vivo du foie, des reins, du cœur et du pancréas, où le glucose et le lactate sont également des indicateurs importants de la santé des organes.
