Modèles de xéno et d'allo - transplantations chez le babouin

Models of xeno and allotransplantation in the baboon

• Auteur / Autrice : Joanna Ashton-Chess
• Direction : Gilles Blancho
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Immunologie
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie biologie (Nantes....-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Nantes Université. Pôle SantéUFR Médecine et Techniques Médicales (Nantes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hétérogreffes

Babouins

Animaux de laboratoire

Cellules dendritiques

Résumé

Cette thèse a eu pour but d'explorer deux stratégies des plus innovantes en transplantation : la xénotransplantation (Xt) et l'induction de tolérance en allotransplantation (At), chez le primate, entant que modèle préclinique pertinent. La partie Xt a exploré les différents mécanismes impliqués dans le rejet humoral aigu d'une xénogreffe. Notre modèle animale étudie la xénotransplantation de reins de porcs transgéniques pour les molécules régulant le complément humain (MRCh) chez le babouin. Nous avons montré que les rejets humoreaux aigus, y compris dans un contexte d'utilisation d'organes transgéniques pour les MRCh, s'accompagnaient de dépôts dans les greffons d'IgM et de complément (jusqu'à la phase terminale). Ainsi ce deuxième niveau de rejet xénogénique apparaît plutôt qu'une entité particulière, comme une forme de rejet hyperaigu retardé dans le temps par nos diverses interventions. Ce rejet est associé à une réponse majoritairement de type inné avec un infiltrat cellulaire associé à un environnement proinflammatoire et cytotoxique. Cette réponse peut être diminuée par certains protocoles d'immunosuppression. De façon surprenante, la survie du greffon n'est pas prolongée ni par une immunoadsorption unique avant greffe ni par la Mitoxantrone, nouvel agent immunosuppresseur en xénotransplantation, ciblant les cellules B. Ces données doivent être rééxaminées chez le porc '' Knockout '' pour l'antigène Gal, cible principale de la réponse humorale. L'objectif de la seconde partie a été d'explorer diverses façons d'induire une tolérance en allotransplantation chez le babouin, en tenant compte des acquis issus des stratégies établies chez le rongeur et in vitro, notamment l'inhibition des voies de costimulation et l'utilisation de cellules dendritiques (CD). Nous avons testé l'inhibition de la costimulation seule et en association avec la Rapamycine, immunosuppresseur facilitant potentiellement l'induction de tolérance chez le rongeur. Cette dernière stratégie s'est révélée uniquement immunosuppressive, et d'autres manœuvres immunologiques doivent être testées afin d'établir un état de tolérance. Nous avons également caractérisé pour la premier fois les CD de babouin, dérivées in vitro à partir de précurseurs de la moelle osseuse ou du sang périphérique. D'autres études in vitro sont nécessaires afin de vérifier la capacité d'induction de tolérance de ces cellules avant de les utiliser in vivo chez le babouin, soit seule, soit en association avec des inhibiteurs des voies de costimulation ou des immunosuppresseurs.

The aim of this PhD was to explore the most innovative strategies in the field of transplantation: xenotransplantation (Xt) and tolerance induction in allotransplantation (At), in the non human primate, a relevant preclinical model. The objective of the Xt part was to explore the various immunological mechanisms involved in the acute humoral xenograft rejection of porcine organs transgenic for human complement regulatory molecules (hCRM) by baboons. In our studies acute humoral xenograft rejection appeared to be similar to hyperacute rejection, albeit delayed in time and less aggressive, involving intragraft IgM deposition and complement activation through to the terminal membrane attack complex, even in the case of hCRM-transgenic organs. Rejection was also associated with an innate type response to the xenograft manifest as an cellular infiltrate creating a proinflammatory and cytotoxic environment, which, in some cases, was susceptible to immunosuppression. Surprisingly, survival was not prolonged by a single pretransplant immunoadsorption or by specific B cell-targeted immunosuppression with Mitoxanotrone, a novel agent in xenotransplantation. These issues will now need to be investigated in the case of the recently developed pigs negative for the Gal antigen, the initiator of this so far insurmountable humoral response. The objective of the At part was to explore different ways of inducing transplantation tolerance in the baboon based on strategies already established in vitro and in rodents, namely costimulation blockade and dendritic cells (DC). We firstly tested costimulation blockade alone and in combination with the potentially tolerance facilitating immunosuppressor, Rapamycin, and found this to be immunosuppressive only. This approach will now have to be supplemented with other immunological manoeuvres in order for tolerance to be achieved. We also extensively characterised baboon DC for the first time, derived in vitro from bone marrow and peripheral blood precursors. Further in vitro studies are now necessary to check the tolerance inducing capacity of these DC before they can be used as part of a protocol in vivo in the baboon, either alone, or in combination with costimulation blockade or immunosuppression.