18 janvier 2024
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Un foie de porc génétiquement modifié a réussi à filtrer le sang d’un humain qui avait complètement perdu son activité cérébrale, et ce pendant trois jours. Cette réalisation offre un traitement temporaire potentiel pour les personnes souffrant d’insuffisance hépatique aiguë
Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à connecter un foie fonctionnel provenant d’un porc à un corps humain. Dans le but de tester la procédure sur des personnes vivantes, une équipe de l’Université de Pennsylvanie a connecté de manière externe le foie au corps d’une personne ayant subi une mort cérébrale. Le foie, issu d’un porc présentant 69 modifications génétiques, a correctement filtré le sang humain pendant trois jours sans être rejeté par le corps humain.
« Cela pourrait être un grand pas en avant », déclare David Cooper, chirurgien transplanteur au Massachusetts General Hospital de Boston, qui n’a pas participé à la procédure. Il affirme que cette approche pourrait aider à traiter l’insuffisance hépatique aiguë, qui tue des milliers de personnes chaque année et est mortelle dans 90 pour cent des cas. Les foies de porc, dit-il, pourraient sauver des vies en fournissant une méthode temporaire de filtration du sang jusqu’à ce que le foie d’une personne guérisse ou qu’un donneur d’organes humains soit trouvé.
Xénotransplantation—transplanter des organes d’espèces non humaines chez des humains— a connu de nombreux succès ces dernières années. Des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université du Maryland ont coeurs transplantés de porcs génétiquement modifiés à des personnes vivantes, bien que les deux individus soient morts quelques mois après la greffe. Plusieurs équipes ont reins transplantés avec succès des porcs génétiquement modifiés aux personnes maintenues sous assistance respiratoire après avoir perdu toute activité cérébrale. Le génome de ces porcs contenait 10 modifications génétiques ou moins, dont certaines modifiaient les protéines à la surface des cellules des organes pour les rendre plus proches des cellules humaines. Les modifications du génome ont permis d’empêcher le système immunitaire des receveurs d’attaquer et de rejeter les organes.
Le foie utilisé dans la dernière procédure provenait de la société eGenesis, qui a conçu des porcs pour qu’ils contiennent 69 modifications différentes du génome. La plupart de ces modifications ont éliminé les virus porcins intégrés dans le génome des animaux et masqué les protéines de la surface cellulaire pour les rendre plus humains. Les reins de ces porcs ont gardé des singes en vie lors d’expériences en laboratoiremais les organes des animaux modifiés n’avaient jamais été testés sur des humains.
Les foies sont particulièrement difficiles à réaliser en cas de xénotransplantation car ils remplissent plus de fonctions que le cœur ou les reins. Un foie de porc doit non seulement filtrer les toxines du sang, mais également produire des milliers de composés biologiques tels que des hormones et des protéines de coagulation sanguine, dont chacun pourrait être attaqué par le système immunitaire humain s’il n’est pas suffisamment similaire à la version humaine de ces substances. Les foies xénotransplantés ont également tendance à reconnaître les cellules sanguines du receveur, nécessaires à la coagulation, comme étrangères et à les engloutir, provoquant finalement une hémorragie interne. Mais ces problèmes pourraient être atténués si un foie de porc n’était utilisé que temporairement hors du corps plutôt que transplanté de manière permanente.
L’insuffisance hépatique aiguë survient souvent rapidement lorsque des médicaments ou des toxines endommagent l’organe. Le foie a la capacité de se réparer si on lui laisse suffisamment de temps, mais cette maladie peut rapidement entraîner la mort. Réacheminer le sang d’une personne vers un foie de porc externe pendant quelques jours pourrait restaurer la fonction et gagner du temps, explique le chirurgien transplanteur Abraham Shaked de l’Université de Pennsylvanie, qui a dirigé la récente opération du foie de porc.
Pour voir si l’organe génétiquement modifié du porc pouvait survivre au système immunitaire humain, l’équipe de Shaked a testé le foie d’une personne en état de mort cérébrale et dont le corps était maintenu sous assistance respiratoire. Au lieu de transplanter le foie de porc dans le corps, les chercheurs ont conservé l’organe dans une machine à côté. Ils ont utilisé un système de tubes pour relier le sang du receveur au foie, permettant ainsi au sang d’inonder l’organe et de retourner dans le corps. Le foie a fait circuler le sang du receveur et produit de la bile, une substance qui facilite la digestion, pendant 72 heures, après quoi les chercheurs ont mis fin à l’expérience.
Shaked dit que même si le nombre de plaquettes dans le sang de la personne a chuté au cours des premières 24 heures, le niveau s’est ensuite stabilisé pour des raisons inconnues. Il se dit surpris de constater que le foie est resté fonctionnel pendant 72 heures sans saignement ni perte d’oxygène et n’a jamais été attaqué par les cellules immunitaires humaines présentes dans le sang. « Cela m’a appris que c’était faisable », dit-il à propos de la procédure. Le groupe teste toujours des échantillons de sang et de plasma prélevés au cours de la procédure pour déterminer quelles fonctions le foie de porc pourrait remplir et si le système immunitaire humain a montré des signaux moléculaires indiquant qu’il commençait à réagir à l’organe.
« Cela semble encourageant », déclare Scott Nyberg, bio-ingénieur à la Mayo Clinic du Minnesota, qui n’a pas participé à la récente opération. Son groupe travaille à la construction de foies artificiels ensemencés avec des cellules de porc qui filtrent le sang à travers une membrane, ainsi que de médicaments qui aident le foie humain à se réparer plus rapidement. Ces médicaments, dit-il, pourraient réduire le temps nécessaire à une personne pour être attachée à un foie de porc externe. Il pense cependant que le système temporaire pourrait fonctionner, car il faudrait probablement des semaines au corps humain pour commencer à développer une réponse immunitaire contre les protéines produites par l’organe du porc.
Il faudra peut-être encore des années pour obtenir des foies de porc entièrement transplantables ; on ne sait pas encore si un foie de porc peut assurer au corps humain toutes les fonctions dont il a besoin. « Pour l’instant, je pense qu’il y a tellement d’incompatibilités que nous n’allons pas chercher à remplacer le foie humain à long terme », déclare Shaked.
Certains experts affirment cependant que la nouvelle de la récente découverte de foie de porc est prometteuse pour de futures recherches. « C’est tout simplement passionnant », déclare Jayme Locke, chirurgienne transplantatrice à l’Université d’Alabama à Birmingham, qui a réalisé des xénotransplantations expérimentales avec des reins de porc, ajoutant qu’elle attend avec impatience de voir les résultats publiés. « S’ils peuvent démontrer que ce médicament a la capacité de combler (l’insuffisance hépatique aiguë), cela aura une réelle application », dit-elle.
Shaked dit que son équipe espère pouvoir bientôt commencer des essais sur les foies « ponts » chez les personnes souffrant d’insuffisance hépatique aiguë et a commencé à concevoir des protocoles pour utiliser des foies de porc en urgence chez des personnes qui mourront certainement autrement. Mais d’ici là, les chercheurs souhaitent effectuer davantage de tests sur des personnes en état de mort cérébrale, y compris celles dont le foie ne fonctionne pas, et voir si le foie des porcs peut fonctionner pendant une semaine maximum.
