La xénotransplantation : les porcs sont-ils l'avenir des transplantations d'organes ?
Les frontières de la transplantation d'organes ont été repoussées encore plus loin. Les premiers organes prélevés sur des porcs génétiquement modifiés ont été transplantés sur des personnes et le receveur du premier cœur de porc a pu survivre pendant deux mois.
Dans quelle mesure sommes-nous proches de l'utilisation de porcs comme source illimitée d'organes pour résoudre la pénurie mondiale ?
Le silence s'installe dans la salle d'opération et la tension monte, devenant presque palpable.
Les chirurgiens viennent de connecter un rein de porc à un corps humain. Ils ont déposé leurs instruments et le sang humain coule désormais dans l'organe du porc.
"On aurait pu entendre une mouche voler", déclare le Dr Jayme Locke, chirurgien spécialiste des transplantations.
Le succès ou l'échec sera déterminé en quelques instants et une seule question préoccupe désormais tout le monde : "Rose ou noir ?"
Si le corps se réagit contre l'organe étranger, il y aura des trous dans chaque cellule du tissu porcin et l'organe coagulera de l'intérieur. Il deviendra tacheté, puis bleu, puis complètement noir en quelques minutes.
Si le "rejet hyperaigu" est évité, l'organe rougira grâce à l'afflux de sang et d'oxygène.
"Il est devenu beau et rose... le sentiment de soulagement, le sentiment de joie et d'espoir ont rempli la pièce. Il se peut que nous nous soyons aussi donné la main", déclare le Dr Locke, de l'université d'Alabama à Birmingham, aux États-Unis.
Cette opération n'est que l'une des nombreuses percées médicales qui ont renouvelé l'intérêt pour la xénotransplantation.
L'utilisation d'organes animaux dans le corps humain est une idée ancienne, qui va des implants de testicules de chimpanzé "zest for life" aux reins et cœurs de remplacement prélevés sur nos parents primates. Ces derniers se sont souvent soldés par la mort peu de temps après. Le problème est que notre système immunitaire traite l'organe transplanté comme une infection et l'attaque.
Aujourd'hui, l'accent est mis sur les porcs, car leurs organes ont à peu près la bonne taille et nous avons des siècles d'expérience dans leur élevage.
Mais le défi du rejet hyperaigu - garder les organes roses et non noirs - est le même. On ne peut pas simplement se rendre à la ferme, choisir un porc et transplanter ses organes. Il a fallu d'énormes progrès en matière de génie génétique pour modifier l'ADN des porcs afin que leurs organes soient plus compatibles avec notre système immunitaire.
Les récentes greffes de rein et de cœur ont été réalisées à partir d'organes provenant d'un "cochon à 10 gènes" spécialement conçu.
Ce dernier possède une modification génétique qui empêche les organes donnés de réagir aux hormones de croissance humaines et de se développer de manière incontrôlée.
Une autre modification clé élimine une molécule sucrée, appelée alpha-Gal, qui se colle à la surface des cellules de porc et agit comme une gigantesque enseigne au néon clignotante indiquant que le tissu est absolument étranger.
Une aile de notre système immunitaire, appelée système du complément, patrouille constamment dans le corps à la recherche d'alpha-Gal. C'est pourquoi les organes peuvent être rejetés et tués quelques instants après leur transplantation.
Deux autres "signes au néon" ont été retirés génétiquement et six signes humains ont été ajoutés, agissant comme un filet de camouflage sur les cellules de porc pour les aider à se cacher du système immunitaire.
Les porcs à 10 gènes ainsi obtenus sont ensuite élevés dans des conditions stériles afin qu'ils puissent être transplantés.
Le rein et le cœur
La paire de reins de porc a été transplantée dans le corps en état de mort cérébrale de Jim Parsons en septembre 2021.Il avait voulu être un donneur d'organes à sa mort et lorsque ses reins ont été donnés, des reins de porc ont été mis à leur place avec la permission de sa famille.
Le Dr Locke qualifie de "remarquable" le moment où l'un des reins a commencé à produire de l'urine et estime que la xénotransplantation peut "vraiment changer la vie des gens et, pour être franc, leur sauver la vie". Elle prévoit de commencer les essais cliniques dans le courant de l'année.
Cette opération était une expérience de trois jours, mais pendant ce temps, les chirurgiens du centre médical de l'université du Maryland étaient sur le point de franchir une étape supplémentaire.
Leur patient, David Bennett, 57 ans, souffrait d'une grave insuffisance cardiaque. Il n'était pas jugé apte à subir une transplantation cardiaque humaine et était maintenu en vie par une machine Ecmo, qui soutenait son cœur et ses poumons.
M. Bennett a décrit le fait d'avoir un cœur de porc comme un "coup de chance".
Un porc de 10 gènes a été conduit à l'hôpital et le 7 janvier, son cœur a été placé dans la poitrine de David Bennett. L'opération s'est avérée délicate, car le cœur malade de M. Bennett avait gonflé, et il a donc été difficile de connecter les vaisseaux sanguins au cœur de porc plus petit.
Il y a eu à nouveau un moment de nervosité pour voir si le cœur allait être rapidement rejeté, mais il battait et restait rose. Le Dr Muhammad Mohiuddin, directeur du service de xénotransplantation cardiaque de l'hôpital, a déclaré qu'il ne s'attendait pas à assister à une telle expérience "de mon vivant".
Lorsque je lui ai parlé le jour du premier mois de l'opération, il a déclaré qu'il n'y avait aucun signe de rejet de l'organe, mais que M. Bennett était encore fragile.
"Nous avons mis un nouveau moteur de Ferrari dans une voiture des années 1960. Le moteur fonctionne très bien, mais le reste du corps doit s'adapter", a-t-il déclaré.
Mais M. Bennett est mort deux mois après la transplantation. La cause, et donc les implications pour la xénotransplantation, sont encore incertaines.
M. Bennett était très fragile avant l'opération et il est possible que même le nouveau cœur n'ait pas suffi.
Aucun signe de rejet d'organe n'a été signalé, mais si une analyse détaillée du cœur montre des signes d'attaque du système immunitaire, le cochon à 10 gènes pourrait nécessiter d'autres modifications pour que ses organes soient adaptés au corps humain.
Il se pourrait aussi que ce soit une question d'anatomie et que les cœurs de porc ne soient pas à la hauteur dans un corps humain. Nos cœurs doivent travailler beaucoup plus fort pour lutter contre la gravité que ceux des porcs, car nous marchons sur deux jambes au lieu de quatre.
Chris Denning, professeur de biologie des cellules souches à l'université de Nottingham, a déclaré que le fait de surmonter le rejet hyperaigu signifiait que la transplantation cardiaque serait considérée comme un "succès". Il a ajouté que si le problème était la fragilité, la xénotransplantation "pourrait être un succès à l'avenir", mais que s'il s'agissait d'une question d'anatomie, ce serait "potentiellement un coup d'arrêt".
L'hôpital prévoit de poursuivre les essais cliniques.
Les cœurs de porc n'ont pas besoin d'être aussi bons qu'un cœur humain pour sauver un grand nombre de vies, selon le professeur John Wallwork, l'un des plus éminents chirurgiens transplanteurs du Royaume-Uni. De nombreuses personnes meurent en attendant une transplantation.
Le professeur Wallwork, qui a réalisé la première transplantation cœur-poumons-foie au monde et a été l'un des premiers pionniers de la xénotransplantation, estime qu'il vaut mieux donner à 1 000 personnes 70 % de chances de survie avec un cœur de porc qu'à 100 personnes 85 % de chances avec un cœur humain.
"Ainsi, même si la transplantation n'est pas aussi efficace que la transplantation humaine, nous avons quand même fait plus de bien que si nous ne faisions pas les 1 000 patients", a-t-il déclaré.
La xénotransplantation a toujours été considérée comme la prochaine grande nouveauté en matière de médecine de transplantation. Il ne fait aucun doute qu'une série d'opérations marquantes ont été réalisées, mais seules des recherches plus poussées nous diront si ce domaine - et ses grands rêves - arrivera un jour à maturité.
Le Dr Locke a ajouté : "Notre objectif serait qu'un seul porc modifié sur 10 gènes puisse sauver un patient souffrant d'insuffisance rénale, un patient souffrant d'insuffisance hépatique, un patient souffrant d'insuffisance cardiaque et un patient souffrant d'une maladie pulmonaire en phase terminale.
"Ce serait un accomplissement remarquable et je crois sincèrement que nous y parviendrons de mon vivant."
