Des chercheurs de l’université de Tokyo (Japon) et de l’université Stanford (Etats-Unis) ont mis au point une technique pour cultiver des organes d’une espèce à l’intérieur d’une autre, puis de les transplanter dans les individus de la première espèce.

Cette transplantation interespèce s’est ainsi révélée être un remède efficace chez des souris diabétiques, ce qui porte la perspective de faire croitre des organes humains sur mesure dans d’autres espèces un peu plus près de la réalité.

C’est la première fois que de petites parties d’un organe, dans ce cas les cellules pancréatiques, appelées îlots de Langerhans, cultivées à l’intérieur d’une espèce, ont été transplantées dans une autre espèce pour traiter avec succès une affection médicale. Pour les chercheurs, leur travail est une étape importante pour le traitement du diabète chez les humains, mais des questions techniques, mais aussi éthiques, subsistent.

L’équipe de chercheurs a d’abord modifié génétiquement les rats afin que leur progéniture ne développe pas de pancréas. Puis, quand ces rats se sont reproduits, ils ont injecté des cellules souches de souris permettant le développement de pancréas dans des embryons de rat, ce qui a donné un rat avec un pancréas de souris. Une fois que les rats avaient grandi et que leurs organes furent pleinement formées, les chercheurs ont récupéré les cellules îlots de leurs pancréas et les ont implantées dans des souris diabétiques.

Image d’entête : De gauche à droite, une chimère rat-souris, un rat et une souris ordinaire. La chimère rat-souris a été produite en injectant des cellules souches de souris dans un embryon de rat. (Tomoyuki Yamaguchi/ université de Tokyo)

Une fois que ces souris ont reçu les cellules d’ilots pancréatiques des rats hybrides, leurs corps ont commencé naturellement à ajuster les niveaux de glucose. Les souris ont survécu plus d’un an avec leurs nouvelles cellules et ont eu seulement besoin de médicaments immunosuppresseurs pendant cinq jours, ces médicaments sont généralement à prendre à vie pour la plupart des receveurs de transplantations d’organes.

Schématisation de la procédure, à partir de l’étude. (Tomoyuki Yamaguchi et col./Nature)

En 2010, l’équipe qui a publié cette dernière étude a fait se développer des pancréas de rat chez des souris et a tenté de les transplanter dans un processus similaire, mais inversé. Cependant, ces organes étaient trop petits pour être fonctionnels.

La recherche ouvre une autre voie pour remplacer ou restaurer les organes dysfonctionnant chez les humains. Le nombre actuel de donneurs ne peut suivre le rythme des milliers de patients sur les listes d’attente, y compris ceux qui attendent des îlots pancréatiques humains.

Bien que les transplantations réussies de primates ont été effectuées et que les porcs puissent être les prochains animaux donneurs, cette procédure donne un organe fabriqué à partir de nos propres cellules, l’animal servant d’incubateur. Les organes cultivés à partir de cellules souches dans un laboratoire sont une autre solution, mais la technologie n’a pas encore suffisamment progressé pour que les scientifiques puissent faire fonctionner pleinement les organes dans une boîte de Pétri.

Le domaine de la transplantation d’organes n’est pas étranger aux interactions interespéce. Les chirurgiens donnent depuis des décennies aux patients des valves cardiaques de porcs, une situation qui traduit la pénurie d’organes humains viables disponibles aujourd’hui. Des chercheurs s’attaquent actuellement à cette question sous un certain nombre d’angles différents, y compris en recyclant des organes usagés et par l’impression en 3-D de nouveaux.

Un autre groupe de chercheurs a réalisé une expérience similaire et utilisé des cellules de rat pour traiter le diabète chez les souris en 2013. Le fait que les souris et les rats soient des espèces relativement proches dans l’arbre de l’évolution peut avoir influé sur le succès de ces expériences. Des procédures similaires chez l’homme nécessiteraient également des espèces donneuses proches de nous, comme les porcs.

Au vu des considérations éthiques et des procédures à affiner, nous devrons probablement attendre encore quelques années avant de voir cela testé sur l’humain.

Les chercheurs ont publié le détails de leurs travaux mercredi dans Nature : Interspecies organogenesis generates autologous functional islets.