Étude des mécanismes physiopathologiques impliqués dans le rejet de greffe rénale chez la souris

Le rejet humoral, ou rejet causé par les anticorps, est la première cause de lésions des organes greffés puis de l’arrêt de leur fonction. Ce phénomène concerne environ 2/3 des greffes. Malheureusement à ce jour, il n’y a aucun traitement efficace pour traiter le rejet humoral. C’est donc un enjeu majeur de santé publique. Dans le rejet humoral, les anticorps synthétisés par le patient receveur de la greffe sont dirigés contre les protéines CMH portées par les cellules tapissant les parois des vaisseaux du greffon, appelées « cellules endothéliales ». Comme tous les anticorps, ils comportent une partie protéine et une partie composée d’une chaîne de plusieurs sucres. Ces sucres sont appelés glycanes. Dans les maladies auto-immunes, il a été montré que la nature des glycanes présents sur les anticorps impacte leur fonctionnalité en les rendant plus ou moins inflammatoires et donc plus ou moins agressifs. Lors d’un travail in vitro préliminaire, nous avons montré que seuls certains glycanes sont capables de causer des dommages aux cellules endothéliales. Cependant, ce modèle in vitro, trop éloigné des conditions physiologiques, ne prend pas en compte l’influence des anticorps et de la nature de leur glycane sur les cellules immunitaires du patient receveur. Ces interactions entre anticorps et cellules immunitaires sont pourtant au cœur de la physiopathologie du rejet. Nous souhaitons mettre au point un modèle de greffe rénale chez la souris qui nous permettra d’étudier directement l’impact de la nature chimique de la chaîne de glycane sur la virulence des anticorps du receveur dirigés contre les molécules CMH du donneur lors de la greffe rénale. L’objectif de cette étude est d’identifier si un ou plusieurs glycanes orientent la réponse immunitaire du receveur vers le rejet ou au contraire protègent du rejet.

Ces résultats devraient ouvrir la voie à des essais thérapeutiques utilisant des modificateurs de la chaîne de sucres des anticorps anti-CMH lors de la greffe rénale, mais aussi lors de la greffe d’autres organes afin de diminuer les taux de rejet chez les patients. Du fait du caractère vital de ces organes, mais aussi de la pénurie actuelle de greffon, la préservation de leur fonction et l’amélioration de leur durée de vie sont primordiales.

Des procédures chirurgicales seront réalisées sur deux lots principaux d’animaux. Le premier lot correspond aux 796 animaux donneurs d’organe. Un prélèvement de la rate et du rein gauche de ces souris donneuses sera réalisé sous anesthésie générale, en une seule fois, en environ 20 à 25 min. Ensuite, les souris seront euthanasiées pendant l’anesthésie. Le second lot correspond aux souris qui vont bénéficier de la greffe du rein des souris donneuses. Ces 796 autres souris receveuses subiront une chirurgie d’environ 35 à 45min visant à transplanter le rein d’une souris donneuse sous anesthésie générale et à retirer un de leur rein natif. Après 4 jours, les souris receveuses subiront à nouveau une opération chirurgicale de 5min visant à retirer le second rein natif pour que la fonction rénale de la souris ne dépende que du greffon et permette d’avoir une estimation fiable du rejet s’il y en a un. Sept jours après la transplantation, si les souris ne montrent pas de signes importants de douleurs, souffrance ou d’insuffisance rénale, une injection unique d’une forme particulière d’anticorps dans la veine caudale sera réalisée sur les animaux vigiles restants. Puis un prélèvement sanguin par la veine caudale sera réalisé tous les 3 jours pendant pendant 10 jours puis 1 fois par semaine pendant 3 semaines sur tous les animaux vigiles afin de suivre l’évolution de la fonction rénale des animaux. Les animaux seront ensuite euthanasiés 67 jours après la greffe de rein ou bien dès lors qu’ils montreront des signes de souffrance, de douleurs trop importantes ou une insuffisance rénale. Les greffons seront ensuite prélevés sur les animaux euthanasiés pour les analyses du rejet humoral médiés par les différentes formes d’anticorps.

Pour les souris donneuses, aucune nuisance ou effets indésirables ne sont attendus. Ces animaux sont élevés et hébergés en conditions standards et ne subissent qu’une seule procédure de classe sans réveil consistant à prélever leur rein gauche et leur rate. Concernant les souris receveuses, des nuisances sont attendues sur ces animaux. Nous prévoyons que les animaux seront atteints d’insuffisance rénale pouvant provoquer des pathologies et différents symptômes comme de la perte de poids, de la fatigue, des vomissements, des oedèmes, des troubles du rythme cardiaque, de l’hypertension artérielle. Cependant, grâce à notre expérience acquise auprès des patients présentant ce type de pathologie, et dans un souci de respect du bien-être des animaux, nous avons prévu de mettre en place des critères d’interruption des procédures expérimentales basés sur des paramètres mesurables non invasifs. Ainsi, nous pourrons éviter des souffrances non nécessaires aux animaux. De même, les souris receveuses ayant un phénotype dommageable car immunodéficientes, elle ont des risques accrus d’infections. Néanmoins, celles-ci seront euthanasiés avant l’apparition de ce phénotype dommageable si celui-ci survient. Tout est mis en oeuvre pour limiter les risques d’infections. Pour cela, nous avons mis en place une grille d’évaluation de la douleur et des points limites afin d’euthanasier les animaux si des symptomes infectieux se déclarent.

Les souris donneuses seront euthanasiées pendant l’anesthésie générale visant à prélever le rein gauche pour la transplantation et la rate pour l’extraction des splénocytes. Les souris receveuses seront quand à elles euthanasiées après la transplantation rénale si elles montrent des signes de souffrance et de douleurs trop importants ou des signes d’insuffisance rénale. Au plus tard, elles seront euthanasiées 67 jours après la transplantation rénale.

Il s’agit d’une espèce chez laquelle la greffe de rein a été décrite depuis 1978, avec de nombreuses descriptions ultérieures d’amélioration de la technique. Ainsi, la procédure de greffe est très bien détaillée dans la littérature. Mus musculus est une des seules espèces pour laquelle il existe des souches agammaglobulinémiques. L’utilisation de souris est justifiée pour la génération d’un rejet par transfert passif d’alloanticorps caractérisés au préalable. L’immunologie de la souris est également très bien décrite puisqu’il s’agit d’une espèce très utilisée dans ce domaine.