Repousser les limites de la greffe d’organes grâce à la glycomique du 21e siècle
Les chercheurs de GlycoNet ont développé un nouveau test de diagnostic pour faire progresser la greffe d’organes et permettre plus de greffes à travers la barrière des groupes sanguins, dans le but de sauver plus de vies.
Aalyssa Atley • Publié le 25 septembre 2024
Le système de groupe sanguin ABO est crucial pour les greffes, mais la compatibilité entre le donneur et le receveur ne repose pas uniquement sur les groupes sanguins. Les groupes sanguins – A, B, AB et O – sont déterminés par des molécules de sucre ou glycanes spécifiques (du nom d’antigène) existant à la surface des globules rouges et d’autres tissus et organes ; des anticorps sont normalement fabriqués pour les sucres ABO que nous n’exprimons pas. Ces anticorps et ces sucres influencent les réponses immunitaires et déterminent si les patients peuvent accepter sans problèmes les greffes d’organes ABO incompatibles. Par conséquent, nous avons besoin d’outils précis afin d’établir la compatibilité ABO entre le donneur et le receveur et ainsi réduire le risque de rejet de greffe.
La norme actuelle pour évaluer la compatibilité ABO entre un donneur et un receveur est le test d’agglutination. Ce procédé consiste à mélanger le sérum du patient avec les globules rouges du donneur afin de voir si de l’agglutination se produit, ce qui indiquerait la présence d’antigènes réagissant aux cellules du donneur. Cette méthode, qui remonte aux débuts du vingtième siècle, manque de reproductibilité et de précision en matière de greffe d’organe, car les types de glycanes ou de sucres existants à la surface des globules rouges ne sont pas les mêmes que celles à la surface des tissus et des organes que nous greffons.
« Ces anticorps qui réagissent aux glycanes existant à la surface des globules rouges peuvent être totalement dénués de pertinence pour l’organe », explique la Dre Anne Halpin, chercheuse de GlycoNet et professeure adjointe à l’Université de l’Alberta. « Par exemple, en ce qui concerne la greffe du cœur, il existe plusieurs sous-types de glycanes sur les globules rouges qui, en fait, ne sont pas présents sur le cœur. En d’autres termes, le test d’agglutination pourrait être en train de détecter sur ce cœur un anticorps qui n’est pas spécifique au donneur. »
Par conséquent, certaines personnes sont considérées comme inéligibles alors qu’elles devraient être éligibles. Le test d’agglutination crée des barrières inutiles, particulièrement pour les personnes appartenant aux groupes sanguins ABO-O ou -B, qui ont accès à moins de donneurs potentiels ABO compatibles que les patients ABO-A ou -AB.
« Il y a comme un décalage actuellement dans le domaine de la greffe : nous prenons des décisions très importantes et difficiles sur la base d’une vieille technologie. Même si elle demeure solide à bien des égards, par exemple pour la transfusion de globules rouges, cette technologie ne répond pas au besoin clinique de soutenir la greffe. »
La Dre Halpin, qui est également doctorante scientifique en laboratoire clinique pour Alberta Precision Laboratories, travaille avec la Dre Lori West, chercheuse de GlycoNet et cardiologue-pédiatre spécialiste en greffe cardiaque et professeure à l’Université de l’Alberta, afin de créer un test plus précis pour évaluer la compatibilité entre le donneur et le receveur.
Elles ont développé un essai de détection des anticorps ABO à base de billes qui détecte les sous-types de glycanes spécifiques en lien avec les organes et les tissus. Un essai impliquant neuf laboratoires en Amérique du Nord et en Europe a démontré que les résultats de l’essai étaient cohérents et reproductibles.
La création du test représente un travail de collaboration, reconnaît la Dre Halpin. « Nous avons collaboré avec les Services Intégrés GlycoNet et des chimistes spécialistes des glucides qui sont eux-mêmes des chercheurs de GlycoNet afin de fabriquer ou de synthétiser les glycanes existant dans différents tissus et cellules. »
Les glycanes synthétisés sont ensuite couplés à des billes microscopiques. Le sérum du patient est incubé avec les billes ; si des anticorps sont présents, ils se colleront aux glycanes sur les billes. Les billes sont ensuite analysées à l’aide d’un appareil Luminex qui détecte les anticorps sur les billes. L’intensité des couleurs des billes permet de reconnaître quel glycane a été couplé, et indique également si les anticorps du patient ont adhéré aux billes. Plus le niveau d’anticorps est élevé, plus l’intensité de la fluorescence est détectée. La fluorescence ainsi produite permet de déterminer si un donneur et un receveur sont compatibles.
« Nous sommes très enthousiastes de voir les applications potentielles de cet essai dans un contexte clinique, l’objectif étant de permettre à un plus grand nombre de patients d’avoir l’opportunité de recevoir une greffe », déclare la Dre Halpin.
Les Dres Halpin et West sont en train de fonder une société ensemble et s’efforcent de rendre l’essai à base de billes largement disponible dès que possible.
« GlycoNet a été notre plus grand soutien dans ce travail, non seulement en raison de l’expertise et du soutien financier facilement disponibles, mais également en raison de l’enthousiasme partagé envers notre objectif et l’aide apportée pour faire avancer ce travail afin de faciliter plus de greffes compatibles. »
Mettre la recherche en pratique
La Dre Halpin était doctorante sous le mentorat de Dre West lorsqu’elle s’est impliquée pour la première fois dans le projet. À l’époque, la Dre West travaillait avec d’autres collaborateurs de GlycoNet sur une version antérieure de l’essai, en utilisant une plateforme différente pour étudier les interactions des glycanes avec les anticorps, appelée micro-réseau de glycanes. La Dre Halpin a reconnu que l’intégration du micro-réseau de glycanes, un instrument qui n’était pas encore utilisé dans le contexte clinique, pourrait potentiellement poser un défi à l’utilisation généralisée de cet essai.
« L’un des obstacles à la mise en œuvre d’une nouvelle technologie dans un laboratoire clinique est de savoir si l’équipement existe déjà et si l’expertise est déjà présente », explique la Dre Halpin ; « or, ce n’était pas le cas pour le micro-réseau. »
À l’époque, Dre Halpin suivait un cours de rédaction de subventions dans le cadre de ses études supérieures, et elle s’interrogeait à savoir si le test du micro-réseau pouvait être modifié pour être intégré de manière plus fluide dans un laboratoire clinique. Avec la Dre West, elles ont décidé d’explorer cette voie dans le cadre d’une demande de subvention GlycoNet. Cette subvention a été accordée et a permis de développer l’essai de détection des anticorps ABO sur billes basé sur la plateforme Luminex un instrument qui est déjà utilisé dans des laboratoires d’histocompatibilité clinique à travers le monde, ce qui a entraîné une réduction des coûts potentiels d’équipement et de formation du personnel.
« Je pense que cela a permis de faire progresser ce nouveau test plus rapidement, car il s’agit d’une technologie qui n’est pas inconnue dans le contexte de laboratoires cliniques et de professionnels en greffe », explique la Dre Halpin.
Cet essai innovant est une étape essentielle pour permettre un plus grand nombre de greffes ABO-incompatibles, offrant de la sorte de l’espoir à de nombreux patients en attente d’une greffe d’organe.
Honorer tant les donneurs que les receveurs
En tant que donneuse vivante d’un rein, la Dre Halpin note que son expérience personnelle l’a poussée à réfléchir non seulement aux receveurs de greffes, mais également à la manière dont nous honorons les donneurs d’organes et leur décision d’aider d’autres personnes dans le besoin.
« La greffe crée un espace intéressant, car non seulement les patients sont honorés, mais également les donneurs. Lorsque nous utilisons ce don du donneur de la meilleure façon possible et que nous utilisons la meilleure technologie possible pour évaluer le risque immunitaire d’une paire de donneur/receveur, nous honorons en fait ces deux aspects. »