Cette étude d’une équipe du Georgia Institute of Technology, menée chez l’animal, suggère possible de remplacer les biopsies -avec leurs risques de saignements et de lésions de l'organe greffé – par la mesure de la fluorescence de l'urine pour détecter le rejet de l’organe. Ces travaux, présentés dans la revue Nature Biomedical Engineering, décrivent une nouvelle nanoparticule qui fait briller l'urine dès que les cellules T lancent leur attaque contre l’organe greffé.
Trop souvent, ce n’est qu’après qu’un organe greffé ait déjà subi de graves dommages que la biopsie révèle le rejet en cours. Cette nouvelle méthode de détection, qui utilise des particules de capteur et un test d'urine permettrait non seulement de détecter le rejet beaucoup plus tôt, de manière plus complète et sans les effets indésirables sévères fréquents de la biopsie.
Le principe d’un signal fluorescent : Lorsque le système immunitaire de l'organisme commence tout juste à attaquer les cellules de l’organe greffé, les particules envoient un signal fluorescent dans l'urine. La méthode fait ses preuves de concept sur un modèle de souris. Dans l'expérience, l'urine des animaux brille et cette fluorescence est visible dans leur vessie via imagerie par infrarouge.
La particule du capteur, une nanoparticule, détecte une « arme » des lymphocytes T, une enzyme appelée granzyme B, qui pousse les cellules de l’organe transplanté dans le processus d'autodestruction appelé apoptose. L’un des principaux auteurs, Gabe Kwong, professeur de génie biomédical à la Georgia Tech et à l’Emory University, explique : « Avant qu'un dommage à un organe puisse survenir, les cellules T produisent le granzyme B, notre méthode de détection est donc très précoce ». Les particules sont injectées par voie intraveineuse. Elles sont trop volumineuses pour s'accumuler dans les tissus natifs ou pour passer à travers les reins et hors du corps, mais suffisamment petites pour s'accumuler dans les tissus d'organes transplantés en difficulté, où elles vont surveiller le rejet. Enfin, le capteur est réalisé avec des composants hautement biocompatibles, ce qui pourra également faciliter le lancement de futurs essais cliniques.
Remplacer les biopsies, avec de nombreux avantages : le Dr Andrew Adams, l’autre auteur principal, professeur agrégé de chirurgie à l'Université Emory explique qu’à l'heure actuelle, la plupart des tests visent le dysfonctionnement de l’organe et parfois, ne signalent pas l'existence d'un problème tant que la fonction des organes n’est pas réduite en deçà de 50%. Il est alors trop tard pour réagir.
Développer encore ce test d’urine : Les chercheurs envisagent d'augmenter leur nouveau capteur pour être également en mesure de détecter l'autre cause majeure du rejet d'une greffe, les attaques d'anticorps, qui ne sont pas des cellules vivantes mais des protéines créées par le corps pour neutraliser les agents étrangers : « Les anticorps tuent les cellules cibles via des types d'enzymes similaires. Dans l'avenir, nous envisageons un seul capteur pour détecter les deux types de rejet ». Plus largement encore, la technique pourrait être adaptée pour résoudre de multiples problèmes tels que le rejet certes, mais aussi l'infection ou les lésions à l'organe greffé.
Pouvoir réduire le recours aux biopsies reste enfin le grand avantage de ce nouveau test. Car si les biopsies sont bien actuellement la norme de référence en matière de détection, elles peuvent ne pas aboutir. Une aiguille peut toujours endommager les tissus. Ensuite, il y a le risque de saignements et de lésions de l'organe greffé et enfin, le risque d'infection.
Bref, ce nouveau test d'urine pourrait apporter une lecture plus globale, plus précoce, plus sécure et mieux prédictive : « La biopsie n'est pas prédictive. C'est un instantané. La nouvelle méthode mesure les taux d'activité biologique, ce qui nous apporte aussi une vision de l’évolution ».
Source: Nature Biomedical Engineering 18 February 2019 Non-invasive early detection of acute transplant rejection via nanosensors of granzyme B activity
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