Greffe de trachée : un pas vers le futur

Les tumeurs de trachée  sont difficiles à traiter car souvent étendues. Le gros problème est celui de la reconstruction. On sait que l’on ne peut pas réséquer plus de 6 à 7 anneaux sans matériel d’interposition, d’où l’idée de remplacer la trachée par autre chose.

Après avoir cherché dans différents domaines (aorte, lambeau cutané), une étape importante a été franchie, il y a 3 ans, avec l’utilisation d’une allogreffe de trachée (2). Cette technique a recours à un greffon de donneur, préparé pour devenir une matrice que l’on colonise secondairement par des cellules souches mésenchymateuses du receveur. On obtient ainsi un greffon totalement compatible sur le plan immunologique et parfaitement fonctionnel. Cette méthode a été utilisée avec succès  pour remplacer une bronche-souche gauche.

Reste le problème de la disponibilité de greffons adaptés.

D’où l’idée de recourir à une trachée composite dont la matrice serait créée « de novo », strictement adaptée à l’anatomie du receveur et secondairement ensemencée par ses propres cellules.

C’est ce qui vient d’être réalisé chez un patient de 36 ans en récidive d’un cancer muco-épidermoïde de la bifurcation trachéale étendu à la bronche-souche droite (1).

Une matrice artificielle en polymère nanocomposite, aux dimensions exactes de la trachée du receveur a été créée. Puis des cellules mononuclées (CMNs) du receveur, obtenues 2 jours avant la transplantation, ont été mises en suspension au contact de la matrice synthétique dans un bioréacteur (à 37° pendant les 36 heures précédant l’intervention). Juste avant celle-ci, une nouvelle collecte de CMNs a été réalisée et mise à nouveau en contact avec la prothèse avec des facteurs de croissance et de stimulation (G-CSF, époétine)

La trachée composite (6 cms de trachée, toute la bronche-souche droite et 2 cms de la bronche-souche gauche) a été ensuite transplantée sous epiplooplastie de protection et trachéotomie.

Un traitement stimulant la mobilisation des cellules souches (G-CSF, époétine) a été donné pendant 2 semaines.

C.Aspect postopératoire (trachée en bleu) 

Les éléments marquants de l’évolution postopératoire ont été les suivants :

• réveil à J1 et pneumopathie à J2 (Candida albicans)
• bronchoscopie à 1 semaine : éléments de nécrose fongique et néovaisseaux
• biopsies à 2 mois : tissus de granulation, néovaisseaux et signes d’épithélialisation
• à 5 mois, le patient est totalement asymptomatique et ses fonctions respiratoires conservées (VEMS postopératoire : 1,95l. vs 1,52l. en préopératoire)

Les contrôles complexes et complets ont mis en évidence, à différents moments, plusieurs colonies de cellules agrégées en ensembles denses avec des signes de division cellulaire récente. Les CMNs ont montré des capacités de fixation et d’enracinement dans la structure composite. Plus tard des zones de métaplasie respiratoire ont été constatées.

Les études ont aussi révélé que les cellules qui recolonisaient la matrice avaient une origine locale et provenaient aussi de cellules circulantes, d’où l’importance des facteurs stimulants la mobilisation et la croissance.

Le recours à une matrice nanocomposite avasculaire, non toxique, biocompatible, inerte et non dégradable et très peu immunoréactive constitue une avancée technologique unique mais enthousiasmante.

Parce qu’elle résout le double problème du rejet et de la disponibilité de greffons, elle demande à être approfondie pour être validée et servir dans d’autres domaines.

Dr Roland Charpentier

Références
1)Jungebluth P et coll. : Tracheobronchial transplantation with a stem-cell-seeded bioartificial nanocomposite : a proof-of-concept study. Lancet 2011; publication avancée en ligne le 24 novembre. DOI :10.1016/S0140-6736(11)61715-7
2) Macchiarini P et coll. Clinical transplantation of a tissue-engineered airway. Lancet, 2008; 372: 2023-2030.

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