Dans le cadre d'une nouvelle recherche menée sur des organes de porcs, sonéquipe a démontré que les reins, du moins, peuvent être surréfrigérés et conservés dans l'appareil pendant des jours. Une fois réchauffés, les organes ont été transplantés avec succès chez des animaux et semblent donner de meilleurs résultats que les organes conservés sur de la glace. Ce travail représente « une réalisation historique », déclare Kevin Myer, président-directeur général de LifeGift, un organisme de prélèvement d'organes basé au Texas, qui n'a pas participé à la recherche.

Powell Palm espère que cette approche pourra contribuer à atténuer la crise de pénurie d'organes. Aujourd'hui, plus de 104 000 personnes attendent une greffe de rein rien qu'aux États-Unis. On estime que 17 personnes meurent chaque jour aux États-Unis en attendant une greffe. Cela est en partie dû au manque de reins donnés, mais aussi au fait que nombre de ceux qui sont disponibles n'atteignent jamais un receveur. Certaines années, environ un rein donné sur trois finit par être jeté, souvent parce qu'il est trop dégradé pour être utilisé au moment où il parvient au receveur.

Les reins peuvent être conservés sur de la glace pendant environ 24 heures ou placés dans des appareils qui tentent de reproduire les conditions du corps, également pendant 24 heures environ. Ce n'est pas toujours assez long pour trouver un receveur approprié et transporter l'organe, explique Myer. Des scientifiques du monde entier travaillent sur des moyens de conserver les organes plus longtemps en les refroidissant à des températures encore plus basses.

Refroidir un organe ralentit son métabolisme : plus on descend en température, plus l'effet est important et plus on peut le conserver longtemps. Nous sommes depuis longtemps capables de cryoconserver avec succès des ovules, du sperme et des embryons, mais il est beaucoup plus difficile de congeler de grands organes. Des équipes ont exploré diverses températures et agents cryoprotecteurs (des produits chimiques qui agissent essentiellement comme de l'antigel), mais personne n'a jusqu'à présent réussi à congeler des organes humains en vue d'une transplantation.

En tant que thermodynamicien, Powell Palm a exploré une autre approche. En maintenant un organe submergé à une pression constante, il devrait être possible d'empêcher la formation de glace à des températures légèrement inférieures à 0 °C, sans avoir besoin de produits cryoprotecteurs (qui pourraient avoir des effets secondaires et devraient être approuvés avant d'être utilisés dans des transplantations humaines). Pour tester cette théorie, Powell Palm et ses collègues ont créé un appareil qui fait exactement cela.

L'appareil lui-même est essentiellement une chambre hermétiquement fermée dotée d'un couvercle transparent. À sa base se trouve un dispositif qui surveille la température de l'organe et vérifie la formation de glace. Les organes sont immergés dans une solution déjà couramment utilisée pour les préserver en vue d'une transplantation.

« Je décris toujours cela comme de la science de pointe à faible technicité », déclare Powell Palm. « Beaucoup de travail a été consacré à la compréhension de la cinétique en jeu dans ce système, mais en fin de compte... c'est assez simple. »

Pour tester leur appareil, Powell Palm et ses collègues ont d'abord prélevé des reins uniques sur des porcs. Les organes ont été rincés avec la même solution couramment utilisée pour éliminer le sang, tout comme les organes de transplantation. L'équipe a ensuite conservé certains reins sur de la glace pendant deux ou 24 heures, afin de simuler les conditions standard utilisées dans la transplantation humaine. Ils ont également placé certains des reins prélevés dans leur appareil pendant 24, 48 ou 72 heures.

Les reins conservés ont ensuite été transplantés chacun dans les porcs donneurs d'origine. Le second rein de chaque porc a été retiré au cours de la même procédure, ne laissant à chaque animal que le rein qui avait été conservé et réimplimanté.

Une fois les reins surréfrigérés pendant 24 heures transplantés, ils ont immédiatement commencé à produire de l'urine, ce qui constitue un indicateur clé de leur bon fonctionnement. Les membres de l'équipe ont également mesuré d'autres marqueurs de la fonction rénale et ont constaté que les organes semblaient fonctionner normalement dans les 10 jours environ suivant leur transplantation.

C'est plus lent que les reins conservés sur de la glace pendant deux heures, mais beaucoup plus rapide que les reins conservés sur de la glace pendant 24 heures, explique Powell Palm. Les organes qui ont été maintenus surréfrigérés pendant 48 et 72 heures ont eu des performances similaires, dit-il.

« Même à trois jours, soit le triple de la norme clinique, nous obtenons une récupération plus rapide que... [ce qui a été] la référence absolue au cours des trois dernières décennies », affirme-t-il. « Nous sommes donc vraiment, vraiment enthousiasmés par cela. »

« C'est impressionnant », déclare Heidi Yeh, chirurgienne transplanteuse au Mass General Brigham for Children, qui fait également des recherches sur les technologies de préservation des organes. « Souvent, les reins qui ont été conservés pendant 48 heures [dans d'autres études] prennent une semaine ou deux avant de recommencer à fonctionner. »

Les organes surréfrigérés semblent également bien fonctionner à long terme. Sur une période de 30 jours, les porcs ont grandi d'environ 30 %, et les reins ont grandi avec eux, doublant presque de taille pour compenser à la fois la croissance des porcs et l'absence d'un second rein.

L'équipe a surveillé l'un des porcs pendant 200 jours avant de retirer et d'analyser son rein. Même à ce stade, l'organe paraissait sain, selon Powell Palm. Il a présenté ses conclusions au Congrès américain de la transplantation à Boston le mois dernier.

Plus tôt cette année, des chercheurs canadiens ont également montré qu'ils pouvaient refroidir des reins de porcs à des températures inférieures à zéro et les transplanter chez des porcs. Le protocole de l'équipe comprenait l'utilisation d'un agent cryoprotecteur, et les organes ont été conservés jusqu'à 48 heures avant d'être transplantés chez des porcs. Ces organes ont survécu pendant une semaine.

En surréfrigérant des organes pendant 72 heures et en montrant qu'ils fonctionnent bien pendant 30 jours ou plus, Powell Palm et ses collègues ont ouvert de nouvelles voies. « C'est la première fois que cela est rapporté dans l'histoire », dit-il.

Ces heures supplémentaires pourraient tout changer, affirme Myer de LifeGift. Cette avancée pourrait donner aux médecins plus de temps pour évaluer les reins, les faire correspondre aux donneurs les plus appropriés et acheminer physiquement les organes à leurs destinataires prévus à temps.

Cela pourrait permettre des dons internationaux et ouvrir des options de transport moins chères, ajoute-t-il. « À l'heure actuelle, pour la transplantation rénale, la limite supposée est de 18 à 24 heures », dit-il. « Si nous pouvons aller jusqu'à 72 heures... cela changerait tout. »

Powell Palm et ses collègues pensent qu'ils pourront même aller au-delà de 72 heures. Dans des études préliminaires, des organes stockés jusqu'à 120 heures semblaient sains, bien que ces organes n'aient pas encore été transplantés.

Et comme le processus ne nécessite aucun produit chimique cryoprotecteur, les membres de l'équipe espèrent une approbation accélérée de la Food and Drug Administration américaine, ce qui leur permettrait de tester l'appareil lors de transplantations humaines.

Le dispositif de stockage est simple et compact, de sorte que Powell Palm pense qu'il sera facile à transporter. Il n'a pas encore été testé pour le voyage en aérien, mais il a été utilisé pour transporter des reins surréfrigérés à travers les États-Unis à l'arrière d'un Kia Sorento, dit-il : « D'un point de vue de la stabilité, nous considérons cela comme une barre encore plus haute. »

Powell Palm et son collégue Sebastian Giwa prévoient de lancer une entreprise dédiée au développement de la technologie, ainsi que d'autres protocoles qui « arrêtent le temps biologique », dans les mois à venir, conclut-il.