Des scientifiques ont revitalisé les cellules de porcs une heure après leur mort, une percée potentielle en matière de transplantation d’organes.

Grâce à un nouveau système appelé OrganEx, les scientifiques peuvent désormais maintenir en vie les organes mourants de porcs récemment décédés en raccordant les animaux à un système de pompes, de filtres et de fluides en circulation. Cette procédure ne restaure pas la fonction cérébrale des animaux ni ne ramène les porcs de l’au-delà ; il assure plutôt le maintien de certaines fonctions cellulaires dans les organes vitaux des animaux.

À l’avenir, le système pourrait potentiellement être utilisé pour aider à préserver et à restaurer des organes humains donnés destinés à être utilisés dans des procédures de transplantation, ont rapporté des scientifiques dans une nouvelle étude, publiée mercredi 3 août dans la revue Nature. Ce processus pourrait augmenter le nombre d’organes disponibles pour la greffe en inversant les effets de l’ischémie – dans laquelle un organe subit des dommages dus à un flux sanguin et à un apport d’oxygène insuffisants – dans les organes donnés.

Et en théorie, un tel appareil pourrait également être utilisé chez l’homme vivant pour traiter l’ischémie qui survient lors d’un accident vasculaire cérébral ou d’une crise cardiaque, a déclaré le Dr Robert Porte, professeur au département de chirurgie de l’Université de Groningen aux Pays-Bas qui n’était pas impliqué. dans l’étude, a écrit dans un commentaire d’accompagnement de l’œuvre.

Cependant, la technologie ne sera pas appliquée de si tôt à des êtres humains vivants ou à des dons d’organes.

« C’est très loin d’être utilisé chez l’homme », a déclaré Stephen Latham, directeur du Centre interdisciplinaire de bioéthique de Yale et co-auteur de l’étude, aux journalistes lors d’une conférence de presse mardi 2 août. L’expérience de preuve de concept chez les porcs a démontré que le système OrganEx peut restaurer certaines fonctions cellulaires dans certains organes après que le sang a cessé de couler vers ces organes, mais le degré de récupération diffère d’un organe à l’autre.

« Il faudrait étudier [in] beaucoup plus de détails sur le degré auquel les dommages ischémiques sont annulés dans différents types d’organes avant même que nous ne soyons sur le point de tenter une expérience comme celle-ci sur un être humain qui a subi des dommages anoxiques », c’est-à-dire des dommages aux organes dus à un manque d’oxygène, dit Latham.

L’équipe prévoit d’étudier OrganEx dans de nombreuses autres études animales « avant même de penser à traduire » la technologie aux humains, a déclaré le Dr David Andrijevic, chercheur associé en neurosciences à la Yale School of Medicine et co-premier auteur de l’étude. au briefing.

Comment fonctionne OrganEx

La nouvelle recherche s’appuie sur une étude précédente, publiée en 2019 dans la revue Nature, dans laquelle les chercheurs ont utilisé une version plus petite du même système pour restaurer une certaine activité cellulaire et métabolique dans le cerveau d’un porc qui avait été décapité lors de la production alimentaire.

Ce système plus petit, appelé BrainEx, a pompé un liquide rempli d’Hemopure – une forme synthétique de la protéine hémoglobine, qui transporte l’oxygène dans les globules rouges – à travers les vaisseaux sanguins du cerveau. Le liquide contenait également des composés chimiques destinés à empêcher la formation de caillots sanguins et l’autodestruction des cellules grâce à un processus appelé « apoptose ». Le pompage de ce liquide à travers le cerveau a empêché l’organe de gonfler, comme il le ferait habituellement après la mort, et a permis à certaines fonctions cellulaires de se poursuivre jusqu’à quatre heures après la décapitation. (Il est important de noter que le cerveau traité n’a produit aucun signal électrique associé à une fonction cérébrale normale ou à une « conscience résiduelle », ont confirmé les auteurs.)

« Les cellules ne meurent pas aussi rapidement que nous le supposons, ce qui ouvre essentiellement la possibilité d’une intervention », a déclaré le Dr Zvonimir Vrselja, chercheur associé en neurosciences à la Yale School of Medicine et co-premier auteur du étude, a déclaré lors de la conférence de presse de mardi. En d’autres termes, si les scientifiques peuvent intervenir assez tôt, ils peuvent sauver certaines cellules d’un certain destin.

Dans leurs derniers travaux, l’équipe a essentiellement mis à l’échelle son système BrainEx pour perfuser un corps de porc entier à la fois.

Le système à grande échelle utilise un appareil similaire à une machine cœur-poumon, qui prend en charge le rôle du cœur et des poumons pendant les interventions chirurgicales en pompant du sang et de l’oxygène à travers le corps. L’équipe a utilisé cet appareil pour pomper à la fois du sang de porc et une version modifiée de leur liquide synthétique préservant les cellules à travers les corps des porcs décédés. Leur solution synthétique contenait 13 composés destinés à supprimer l’inflammation, à arrêter la formation de caillots sanguins, à prévenir la mort cellulaire et à corriger les déséquilibres électrolytiques qui surviennent lorsque l’ischémie s’installe.

Pour tester OrganEx, l’équipe a provoqué un arrêt cardiaque chez des porcs anesthésiés, puis après une heure, ils ont connecté les animaux à l’appareil. Ils ont comparé les porcs traités avec OrganEx aux porcs traités avec un système d’oxygénation à membrane extracorporelle (ECMO), qui ne pompait que du sang oxygéné à travers le corps des animaux.

Au bout de six heures, l’équipe a constaté que l’ECMO n’avait pas suffisamment perfusé de sang tous les organes des animaux et que de nombreux vaisseaux sanguins s’étaient effondrés, comme ils le feraient généralement après la mort ; les animaux traités à l’ECMO ont également montré des signes étendus d’hémorragie et de gonflement des tissus. En comparaison, OrganEx a réduit le degré de mort cellulaire et amélioré la préservation des tissus dans tout le corps.

De plus, les porcs traités avec OrganEx ont montré des signes de réparation cellulaire dans le cerveau, le cœur, les poumons, le foie, les reins et le pancréas, et ces organes vitaux ont conservé certaines fonctions cellulaires et métaboliques au cours de l’expérience de six heures. Le cœur, en particulier, a montré des signes d’activité électrique et a pu se contracter. Un examen plus approfondi du cœur, des reins et du foie des porcs a également révélé que des gènes spécifiques impliqués dans la réparation cellulaire avaient été activés dans les organes, alors qu’ils ne l’avaient pas été chez les porcs traités à l’ECMO.

« Ce que cela nous dit, c’est que la disparition des cellules peut être stoppée et leur fonctionnalité restaurée dans plusieurs organes vitaux, même une heure après la mort », a déclaré le Dr Nenad Sestan, professeur de neurosciences à la Yale School of Medicine et auteur principal de l’étude. , a déclaré lors du briefing.

Les résultats suggèrent qu’un jour, OrganEx ou des composants du système pourraient être appliqués dans le traitement de l’ischémie et dans la préservation des organes transplantés, en particulier dans le cas du « don après mort circulatoire », dans lequel les organes donnés ont été privés de sang. circulation pendant un certain temps avant la transplantation, écrit Porte dans son commentaire. Mais encore une fois, beaucoup plus de recherches sont nécessaires avant que le système puisse être appliqué dans l’un ou l’autre contexte.

Dans le cadre de travaux de suivi, l’équipe de recherche souhaite mieux comprendre comment, où et dans quelle mesure OrganEx restaure la fonction cellulaire dans différents organes animaux. De plus, ils devront évaluer si et comment leur solution synthétique doit être adaptée pour une utilisation dans les tissus humains. Et les préoccupations éthiques et pratiques doivent être abordées avant même d’envisager d’utiliser le système chez des humains vivants, a déclaré Latham lors du briefing.

« Vous devez penser à ‘Quel est l’état dans lequel un être humain serait restauré s’il avait été gravement endommagé par une ischémie et que vous lui donniez un perfusat qui annulait une partie, mais pas la totalité, de ces dommages ?' », a-t-il déclaré. . « La récupération d’organes et le maintien d’organes pour la transplantation sont, je pense, un objectif clinique beaucoup plus proche et beaucoup plus réaliste qui pourrait être basé sur cette étude. »