L’Université de l’Alberta et Cornell s’unissent pour la technologie de transplantation de cellules d’îlots

Des chercheurs sur le diabète de l’Université de l’Alberta et de l’Université Cornell ont réussi à combiner deux techniques chirurgicales innovantes pour transplanter des cellules productrices d’insuline, offrant ainsi aux personnes atteintes de diabète l’espoir que le traitement qui sauve des vies pourrait un jour être rendu plus sûr et plus largement disponible.

Dans un papier publié aujourd’hui dans la revue Nature Biomedical Engineering, les scientifiques rapportent une survie cellulaire soutenue et une inversion du diabète chez des souris ayant reçu des greffes sous-cutanées d’îlots provenant d’autres souris, de rats et d’humains sans utiliser de médicaments anti-rejet nocifs.

“Si nous voulons faire progresser notre thérapie de transplantation pour traiter des enfants ou des patients atteints d’un diabète ou d’un diabète de type 2 très stable et facile à contrôler, nous avons besoin de quelque chose qui causera moins de dommages”, déclare James Shapiro, Chaire de recherche du Canada en chirurgie de transplantation et médecine régénérative et professeur de médecine et d’oncologie chirurgicale à l’Université de l’Alberta.

“Si nous pouvions réaliser une greffe avec moins ou pas de médicaments anti-rejet, nous pourrions le faire de manière beaucoup plus sûre et inclure davantage de patients qui pourraient en bénéficier.”

Shapiro prévient que même si les résultats semblent prometteurs, la méthode doit être testée davantage sur des animaux plus gros, et éventuellement sur des humains, pour connaître tout son potentiel.

Shapiro mène le Protocole d’Edmonton, qui a permis 750 transplantations de cellules d’îlots données depuis son développement il y a 21 ans. Beaucoup de ces patients n’ont plus besoin de recevoir des injections d’insuline pour leur diabète, mais ils sont confrontés à un régime de médicaments anti-rejet à vie, ce qui peut rendre les patients vulnérables aux infections, voire au cancer.

Shapiro a a consacré sa carrière à perfectionner la technique de transplantation et à la rendre plus accessible. Bien que la plupart des greffes de cellules d’îlots réussies soient actuellement greffées dans le foie, celui-ci n’est pas considéré comme un site idéal car il est difficile de surveiller ou de retirer les cellules transplantées de l’organe interne. En 2015, l’équipe de Shapiro a créé un site de transplantation alternatif potentiel sous la peau en plaçant un tube en plastique dans l’avant-bras, permettant aux vaisseaux sanguins de se former autour, puis en retirant le dispositif, laissant derrière lui une poche vascularisée pour la transplantation.

En 2017, Shapiro a entendu parler d’une autre innovation en matière de transplantation provenant de Maman Minglinprofesseur de génie biologique et environnemental à L’Université de Cornell, et l’a invité à collaborer. Ma et son équipe avaient créé un fil polymère amovible contenant des milliers de cellules d’îlots protégées par une fine couche d’hydrogel qui pourrait être implantée dans l’abdomen d’un patient sans déclencher de réponse immunitaire.

“J’ai été intrigué par les vertus de l’approche de Ma, car elle évitait le recours à l’immunosuppression, et je me demandais si nous pouvions combiner nos deux stratégies innovantes pour améliorer la survie cellulaire”, se souvient Shapiro. “Et effectivement, cela a fonctionné ! En combinant les deux, cela a vraiment amélioré le site cutané pour la greffe de cellules sans avoir besoin de médicaments anti-rejet. Les données sont très convaincantes.”

Les équipes ont nommé leur nouvelle approche combinée « GAINE », qui signifie fil d’alginate sous-cutané activé par l’hôte.

“Le Dr Shapiro a eu une excellente idée de s’appuyer sur deux approches distinctes et très solides pour la transplantation d’îlots”, déclare Braulio Marfil-Garzaqui a gagné le Médaille d’or du Gouverneur général pour ses recherches de doctorat dans le laboratoire de Shapiro et est maintenant directeur de la transplantation d’îlots pancréatiques à Technologie de Monterrey. “C’était la synergie parfaite.”

“Nous voulons vraiment pousser cela vers quelque chose d’applicable cliniquement, quelque chose qui ait un impact”, déclare Ma, dont l’étudiant Long-Hai Wangaujourd’hui professeur à Université de technologie et des sciences de Chinea travaillé avec Marfil-Garza pour mener les expériences.

Marfil-Garza estime que la méthode devrait également être testée pour les greffes d’autres types de cellules productrices d’hormones pour des maladies telles que l’anémie et les maladies rénales chroniques. Il met en place un tout nouveau programme de transplantation d’îlots au Mexique, avec l’intention de traiter le premier patient en février 2025.

Shapiro, qui est membre du Institut du diabète de l’Alberta, collabore avec Ma pour rechercher des financements pour davantage de recherches sur le modèle SHEATH. Il continue également à rechercher une nouvelle source de cellules d’îlots à transplanter en les cultivant à partir de cellules souches.

“Nous voulons avoir plusieurs tirs au but, donc nous travaillons sur plusieurs projets en parallèle”, dit-il. “En laboratoire, neuf idées sur dix échoueront généralement et c’est seulement une idée sur dix qui nous fera passer à l’étape suivante. C’est exactement la réalité de la recherche scientifique.”

La recherche a été soutenue par le Instituts nationaux de la santé, Novo Nordiskle Fondation de recherche sur le diabète juvénile, La Fondation Hartwellle Fondation de l’Institut de recherche sur le diabète du Canada et d’autres.