La greffe d’îlots de Langerhans place des cellules d’un donneur d’organe dans le corps d’une autre personne. Elle est utilisée à titre expérimental pour traiter le diabète de type 1
Image gracieusement fournie par UCSF Diabetes Education Online
Ilots pancréatiques et cellules bêta
Le pancréas est un organe de la taille d’une main situé dans l’abdomen, à proximité de l’estomac, des intestins et d’autres organes. Il se trouve derrière l’estomac et devant la colonne vertébrale. Le pancréas produit des sucs qui aident à digérer les aliments et des hormones telles que l’insuline et le glucagon qui maintiennent un taux de glycémie optimal et aident l’organisme à utiliser et à stocker l’énergie provenant des aliments.
Dans tout le pancréas se trouvent des amas de cellules appelés îlots de Langerhans. Les îlots sont constitués de plusieurs types de cellules, dont les cellules bêta qui fabriquent l’insuline. L’insuline est une hormone qui aide l’organisme à utiliser le glucose comme source d’énergie.
Insuline et diabète
Le diabète se développe lorsque l’organisme ne produit pas assez d’insuline, ne peut pas utiliser l’insuline correctement, ou les deux, ce qui entraîne une accumulation de glucose dans le sang. Le diabète est une maladie grave qui, si elle n’est pas contrôlée, peut mettre la vie en danger. Il est souvent associé à des complications à long terme qui peuvent affecter tous les systèmes et toutes les parties du corps. Le diabète peut contribuer à des troubles oculaires et à la cécité, à des maladies cardiaques, à des accidents vasculaires cérébraux, à l’insuffisance rénale, à l’amputation et à des lésions nerveuses.
Diabète de type 1
Le diabète de type 1 résulte de l’incapacité de l’organisme à produire de l’insuline, l’hormone qui « déverrouille » les cellules de l’organisme, permettant au glucose d’y pénétrer et de les alimenter. Il s’agit d’une maladie auto-immune dans laquelle l’organisme considère les cellules bêta (cellules productrices d’insuline situées dans les îlots du pancréas) comme une substance étrangère, de sorte que le système immunitaire du patient attaque les îlots et les tue. On estime que 5 à 10 % des Américains diagnostiqués diabétiques sont atteints de diabète de type 1. La plupart des personnes atteintes de diabète de type 1 n’ont pas d’antécédents familiaux de la maladie et il n’existe actuellement aucun moyen de prévenir l’apparition du diabète de type1.
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Image reproduite avec l’aimable autorisation du Clinical Islet Transplantation (CIT) Consortium, sponsorisé par l’Institut national du diabète & Digestif & des maladies rénales (NIDDK) et l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIA). National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) |
L’insulinothérapie, administrée par injection ou par pompe à insuline, permet de sauver des vies. Cependant, elle n’est pas parfaite. La plupart des personnes atteintes de diabète de type 1 ont encore des taux de glycémie supérieurs à la normale. Cela les expose au risque de complications à long terme du diabète.
Certaines personnes ont ce que les médecins appellent un diabète labile, ou cassant. La glycémie oscille entre l’hyper et l’hypoglycémie malgré les meilleurs plans d’insuline.
À cause de cela, les survivants à long terme du diabète de type 1 développent souvent des complications vasculaires, comme la rétinopathie diabétique, une maladie oculaire qui peut entraîner une mauvaise vision et la cécité, et la néphropathie diabétique, une maladie rénale qui peut conduire à une insuffisance rénale.
Inconscience de l’hypoglycémie
Les personnes qui parviennent à maintenir leur glycémie à un niveau proche de la normale ont souvent des problèmes d’hypoglycémie. Et après de nombreuses années, certaines personnes perdent les premiers symptômes qui les avertissent que leur taux de glucose sanguin est en train de chuter. C’est ce qu’on appelle la méconnaissance de l’hypoglycémie et cela augmente le risque d’hypoglycémie sévère.
La méconnaissance de l’hypoglycémie est une condition potentiellement mortelle qui n’est pas facilement traitable par des médicaments et qui se caractérise par une réduction ou une absence des signaux d’avertissement de l’hypoglycémie. On sait que certains patients diabétiques de type 1 règlent leur réveil pour qu’il les réveille plusieurs fois par nuit, de peur de subir un épisode hypoglycémique catastrophique pendant leur sommeil. Pour ces personnes, la transplantation d’îlots pancréatiques est une option thérapeutique viable à envisager.
Procédure de transplantation d’îlots
Dans la transplantation d’îlots, les îlots sont prélevés sur le pancréas d’un donneur d’organes décédé. Les îlots sont purifiés, traités et transférés dans une autre personne. Une fois implantés, les cellules bêta de ces îlots commencent à fabriquer et à libérer de l’insuline. Les chercheurs espèrent que la transplantation d’îlots aidera les personnes atteintes de diabète de type 1 à vivre sans injections quotidiennes d’insuline.
Les chercheurs utilisent des enzymes spécialisées pour retirer les îlots du pancréas d’un donneur décédé. Comme les îlots sont fragiles, la transplantation a lieu peu de temps après leur prélèvement. Généralement, un patient reçoit au moins 10 000 « équivalents » d’îlots par kilogramme de poids corporel, extraits de deux pancréas de donneurs. Les patients ont souvent besoin de deux greffes pour devenir indépendants de l’insuline. Certaines transplantations ont utilisé moins d’équivalents d’îlots prélevés sur un seul pancréas de donneur.
Les transplantations sont souvent réalisées par un radiologue, qui utilise des rayons X et des ultrasons pour guider la mise en place d’un cathéter – un petit tube en plastique – à travers la partie supérieure de l’abdomen et dans la veine porte du foie. Les îlots sont ensuite perfusés lentement dans le foie par le cathéter. Le patient reçoit un anesthésique local et un sédatif. Dans certains cas, un chirurgien peut effectuer la transplantation par une petite incision, sous anesthésie générale. Les îlots extraits d’un pancréas de donneur sont perfusés dans le foie. Une fois implantés, les cellules bêta des îlots commencent à fabriquer et à libérer de l’insuline.
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| Image reproduite avec l’aimable autorisation de l’Université de l’Alberta et du Clinical Islet Transplantation (CIT) Consortium, parrainé par le National Institute of Diabetes & Digestive & Kidney Diseases (NIDDK) et le National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) |
Les îlots commencent à libérer de l’insuline peu après la transplantation. Cependant, la fonction complète des îlots et la croissance des nouveaux vaisseaux sanguins associés aux îlots prennent du temps. Le médecin prescrira de nombreux tests pour vérifier la glycémie après la transplantation, et l’insuline est généralement administrée jusqu’à ce que les îlots soient pleinement fonctionnels.
Bénéfices et risques de la transplantation d’îlots
Bénéfices
Le but de la transplantation d’îlots est de perfuser suffisamment d’îlots pour contrôler la glycémie sans injection d’insuline. D’autres avantages peuvent inclure un meilleur contrôle de la glycémie et la prévention d’épisodes d’hypoglycémie potentiellement dangereux. Comme un bon contrôle de la glycémie peut ralentir ou prévenir la progression des complications associées au diabète, telles que les maladies cardiaques, les maladies rénales et les lésions nerveuses ou oculaires, une transplantation réussie peut réduire le risque de ces complications.
Risques
Les risques de la transplantation d’îlots de Langerhans comprennent les risques associés à la procédure de transplantation – en particulier les saignements et les caillots sanguins – et les effets secondaires des médicaments immunosuppresseurs que les transplantés doivent prendre pour empêcher le système immunitaire de rejeter les îlots transplantés.
La plupart des personnes ont besoin de deux perfusions à des moments différents pour obtenir suffisamment d’îlots qui fonctionnent, et certaines en ont besoin de trois. Donc, même si la transplantation d’îlots s’avère efficace, actuellement, il n’y a pas assez de pancréas de donneurs disponibles pour traiter toutes les personnes atteintes de diabète de type 1.
Immunosuppression et rejet
Comme pour toute transplantation d’organe, le receveur d’une greffe d’îlots doit prendre des médicaments tous les jours pour empêcher le corps de rejeter les îlots. Le système immunitaire est programmé pour détruire les bactéries, les virus et les tissus qu’il reconnaît comme « étrangers », y compris les îlots greffés. En outre, la réponse auto-immune qui a détruit les propres îlots des greffés en premier lieu peut se reproduire et attaquer les îlots transplantés.
Ces médicaments exposent la personne à un risque d’infections et de certains cancers. Ils peuvent également provoquer des effets secondaires allant de légers à graves. Certaines personnes ayant reçu une greffe d’îlots de Langerhans ont dû arrêter de prendre ces médicaments, en raison des effets secondaires, puis leurs nouveaux îlots ont cessé de fonctionner.
Nouveaux protocoles d’immunosuppression
Le protocole d’Edmonton a introduit l’utilisation d’une nouvelle combinaison de médicaments immunosuppresseurs, également appelés médicaments anti-rejet, dont le daclizumab (Zenapax), le sirolimus (Rapamune) et le tacrolimus (Prograf). Le daclizumab est administré par voie intraveineuse juste après la transplantation, puis son administration est interrompue. Le sirolimus et le tacrolimus, les deux principaux médicaments qui empêchent le système immunitaire de détruire les îlots transplantés, doivent être pris à vie ou aussi longtemps que les îlots continuent de fonctionner.
Ces médicaments ont des effets secondaires importants et leurs effets à long terme ne sont pas encore totalement connus. Les effets secondaires immédiats des médicaments immunosuppresseurs peuvent inclure des plaies buccales et des problèmes gastro-intestinaux, tels que des maux d’estomac et des diarrhées. Les patients peuvent également présenter une augmentation du taux de cholestérol sanguin, de l’hypertension, de l’anémie, de la fatigue, une diminution du nombre de globules blancs, une diminution de la fonction rénale et une sensibilité accrue aux infections bactériennes et virales. La prise de médicaments immunosuppresseurs augmente également le risque de tumeurs et de cancer.
Les chercheurs continuent de développer et d’étudier des modifications du régime médicamenteux du protocole d’Edmonton, y compris l’utilisation de nouveaux médicaments et de nouvelles combinaisons de médicaments conçus pour aider à réduire la destruction des îlots transplantés et favoriser leur implantation réussie. Ces thérapies pourraient aider les greffés à obtenir une meilleure fonction et une meilleure durabilité des îlots transplantés avec moins d’effets secondaires. L’objectif ultime est d’atteindre la tolérance immunitaire des îlots de Langerhans transplantés, c’est-à-dire que le système immunitaire du patient ne reconnaît plus les îlots comme étrangers. Si elle est atteinte, la tolérance immunitaire permettrait aux patients de conserver les îlots transplantés sans immunosuppression à long terme.
Les chercheurs tentent également de trouver de nouvelles approches qui permettront une transplantation réussie sans l’utilisation de médicaments immunosuppresseurs. Par exemple, une étude teste la transplantation d’îlots encapsulés avec un revêtement spécial conçu pour prévenir le rejet.
Pénurie d’îlots
Un obstacle majeur à l’utilisation généralisée de la transplantation d’îlots est la pénurie d’îlots. Bien que les organes d’environ 7 000 donneurs décédés deviennent disponibles chaque année aux États-Unis, moins de la moitié des pancréas donnés conviennent à la transplantation de pancréas d’organe entier ou à la récolte d’îlots – ce qui est suffisant pour seulement un petit pourcentage des personnes atteintes de diabète de type 1.
Cependant, les chercheurs poursuivent diverses approches pour résoudre ce problème, comme la transplantation d’îlots à partir d’un seul pancréas donné, d’une partie du pancréas d’un donneur vivant ou de porcs. Les chercheurs ont transplanté des îlots de porc chez d’autres animaux, notamment des singes, en encapsulant les îlots ou en utilisant des médicaments pour prévenir le rejet. Une autre approche consiste à créer des îlots à partir d’autres types de cellules, comme les cellules souches. De nouvelles technologies pourraient alors être employées pour faire pousser des îlots en laboratoire.