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Perspectives et voies de recherche dans les allotransplantations composites vasculaires - 22/11/22

Perspectives, ongoing research in vascular composite allotransplantation

Doi : 10.1016/j.banm.2022.06.011 
L. Lantieri, M.D a, , P. Duhamel, M.D b, d , M. Goutard, M.D a, c , V. Pozzo, M.D. a, c , M. Lhuaire, M.D a , C.L. Cetrulo, M.D., FAACS c , A.G. Lellouch, M.D., Ph.D. a, c
a Service de chirurgie plastique reconstructrice, hôpital européen Georges-Pompidou AP–HP, 20, rue Leblanc, 75015 Paris, France 
b Service de chirurgie plastique et maxillo-faciale, hôpital d’Instruction des Armées Percy, 101, avenue Henri-Barbusse, 92141 Clamart cedex, France 
c Vascularized Composite Allotransplantation Laboratory, Center for Transplantation Sciences, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA, USA 
d École du Val de Grâce, 1, place Alphonse-Laveran, 75005 Paris, France 

Auteur correspondant.

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Résumé

Les greffes composites vascularisées permettent de reconstruire des pertes de substances de structures anatomiques complexes pour lesquelles la chirurgie reconstructrice n’offre pas de solution satisfaisante. Parmi celles-ci les greffes de main et de face sont les plus fréquentes. Avec environ 200 greffes de mains et 49 greffes de face dans le monde en 20 ans ces greffes restent exceptionnelles. Elles sont, comme toutes les greffes, soumises à la lourdeur des traitements immunosuppresseurs et de leurs conséquences. En particulier, le rejet chronique qui entraîne des conséquences dramatiques avec amputations pour les membres et risques vitaux pour la face. Afin d’améliorer nos résultats, plusieurs pistes de recherches sont en cours reprenant les trois éléments qui assurent le succès d’une greffe : la technique chirurgicale (prélèvement et transplantation), le transport du greffon et le traitement immunologique. L’amélioration des techniques chirurgicales passe par l’organisation de répétitions cadavériques permettant de rédiger des « check-list » et d’entraîner les équipes. Des modélisations 3D permettent, de plus, de préparer les ostéosynthèses et de faire des répétitions virtuelles au bloc opératoire. Le transport dans des conditions classiques d’ischémie hypothermique ne met pas à l’abri de lésion d’ischémie - reperfusion. Nous avons développé deux axes pour améliorer le transport par l’utilisation de machines de perfusion et par l’utilisation de transporteur d’oxygène (Hemo2life) issu de la recherche en biologie marine. La diminution des lésions liées à l’ischémie avec moins d’apoptose et d’inflammation propice à la présentation d’antigène diminuent les risques de rejet immédiat et chronique. Pour le traitement immunologique, force est de constater que la trithérapie (tacrolimus, mycophénolate mofétil, corticothérapie) après une phase d’induction par anticorps, reste pratiquement inchangée depuis 20 ans. Notre recherche est axée vers celle d’un protocole d’induction de tolérance. S’il est possible d’envisager une tolérance lors d’une greffe avec une absence d’histocompatibilité d’un seul groupe HLA « partial mismatch », nos recherches s’avèrent infructueuses pour les incompatibilités en « full mismatch ». Nous avons orienté nos recherches vers l’axe du traitement du greffon en effectuant une décellularisation recellularisation permettant d’obtenir des greffons acellulaires donc non immunogènes que nous recolonisons à l’aide de cellules du receveur. Les premiers résultats sont encourageants et nous laissent penser qu’une solution cliniquement viable est possible dans un avenir proche. Les techniques de décellularisation recellularisation permettent, par ailleurs, de mieux comprendre l’interaction existant entre la matrice extra cellulaire et la cellule ainsi que l’ingénierie tissulaire des bio imprimantes 3D.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Vascularized composite allotransplantation makes it possible to reconstruct loss of substance of complex anatomical structures for which reconstructive surgery has no satisfactory solution. Of these, hand and face transplants are the most common. With approximately 200 hand transplants and 49 face transplants in the world in 20 years, they remain exceptional. They are, like all transplants, subject to the heaviness of immunosuppressive treatments and their consequences. In particular, chronic rejection leads to dramatic consequences with amputations for the limbs and vital risks for the face. In order to improve our results, several lines of research are underway, covering the three elements that make a transplant successful: the surgical technique (harvesting and transplantation), the transportation of the graft and the immunological treatment. Improving surgical techniques involves organizing cadaver rehearsals to write “checklists” and train the teams. 3D models also make it possible to prepare osteosynthesis and to perform virtual rehearsals in the operating room. Transport under classic conditions of hypothermic ischemia does not protect against ischemia-reperfusion injury. We have developed two axes to improve transport by the use of perfusion machines and by the use of oxygen carrier (Hemo2life) resulting from research in marine biology. The decrease in ischemia-related lesions with less apoptosis and inflammation conducting to antigen presentation reduces the risk of immediate and chronic rejection. For immunological treatment, it is clear that the triple therapy (tacrolimus, mycophenolate mofetil and corticosteroid therapy) after an induction phase with antibodies has remained practically unchanged for 20 years. Our research is focused on finding a tolerance induction protocol. While it is possible to envisage tolerance during a transplant with an absence of histocompatibility of a single “partial mismatch” HLA group, our research has proven unsuccessful for “full mismatch” incompatibilities. We have directed our research towards the axis of graft treatment by performing a decellularization-recellularization process to obtain acellular and therefore non-immunogenicgrafts, which we recolonize with the cells of the recipient. The first encouraging results lead us to believe that a clinically viable solution is possible in the near future. Decellularization recellularization techniques also make it possible to better understand the interaction between the extracellular matrix and cell, as well as the tissue engineering of 3D bioprinters.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Transplantation de la face, Ingénierie tissulaire, Allotransplantation composite vascularisée, Tolérance immunitaire, Conservation d’organe

Keywords : Facial transplantation, Tissue engineering, Vascularized composite allotransplantation, Immune tolerance, Organ preservation


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 Séance du 21/06/2022.


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Vol 206 - N° 9

P. 1186-1191 - décembre 2022 Retour au numéro
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