Première application chez l'humain de vésicules extracellulaires issues du cordon ombilical humain lors d'une chirurgie de libération de moelle attachée, résumé de l'étude

Points principaux et résultats:

L’article est le rapport de cas d’un seul enfant. Une fillette de 2 ans atteinte de spina bifida a été opérée en Allemagne pour libérer une moelle attachée, et pendant l’intervention les chirurgiens ont appliqué directement sur sa moelle épinière des vésicules extracellulaires (VE) recueillies à partir de cellules stromales mésenchymateuses de cordon ombilical. Les VE ne sont pas des cellules. Ce sont de minuscules paquets entourés d’une membrane que les cellules libèrent, et on pense qu’ils transportent une grande partie du signal anti-inflammatoire et antifibrotique produit par les cellules stromales mésenchymateuses.

Le produit a pu être appliqué, et aucun événement indésirable n’est survenu en six mois. Aucun bénéfice n’a été démontré, et la fonction des jambes de la fillette est restée inchangée. Un cas unique sans comparaison ne permet pas d’établir davantage, comme les auteurs le répètent. Nous incluons ce rapport parce qu’il décrit la première utilisation chez l’humain d’un produit dérivé de cellules de cordon ombilical placé par voie intrathécale chez un enfant atteint de spina bifida. Il traite aussi de l’attache et du tissu cicatriciel de la moelle après la réparation initiale, un problème auquel de nombreuses familles sont confrontées plus tard.

Objectif:

Vérifier si l’application de VE issues de CSM de cordon ombilical (CSM-CO-VE) sur la moelle épinière pendant une chirurgie de libération de moelle attachée est techniquement faisable, avec l’espoir à plus long terme de réduire le tissu cicatriciel à l’intérieur de la dure-mère et de nouvelles lésions nerveuses.

Méthodes:

L’anomalie ouverte du tube neural de la fillette a été diagnostiquée avant la naissance. Elle a été fermée par microchirurgie le jour de sa naissance par césarienne à l’hôpital universitaire de Leipzig, et une dérivation ventriculo-péritonéale a été nécessaire à l’âge de 6 semaines. Une IRM de routine à un an a montré trois problèmes au site de réparation: une tumeur d’inclusion dermoïde en croissance à l’intérieur de la moelle, une moelle attachée et une cavité liquidienne (syringomyélie) s’étendant dans la moelle lombaire et thoracique. Sa fonction motrice ne s’était pas détériorée et restait au niveau fonctionnel L3. L’équipe a jugé élevé le risque de détérioration future et a recommandé une intervention chirurgicale.

Le traitement a été administré en dehors d’un essai clinique, en tant que « tentative de guérison individuelle » (usage nominatif pour un seul patient). Il a été examiné par le comité d’examen interne de l’hôpital universitaire de Salzbourg, et les parents ont donné leur consentement écrit à l’application intrathécale expérimentale.

Produit: les VE ont été fabriquées selon les Bonnes pratiques de fabrication (GMP) à l’université médicale Paracelse de Salzbourg, en Autriche, qui détient une autorisation de produire des VE de CSM pour des essais de phase 1 à 3.

• Source: CSM de cordon ombilical d’un donneur unique, conservées sous forme de banques de cellules maîtresses et de travail et testées selon les normes de la Pharmacopée européenne.
• Les cellules ont été cultivées avec 5% de lysat plaquettaire humain poolé, sans substance d’origine animale. Au moment de la récolte, elles étaient au passage 8, soit environ 17 doublements de population.
• Les VE ont été recueillies à partir d’un milieu sans sérum après 24 heures, concentrées par filtration à flux tangentiel sur un filtre de 100 kDa, filtrées stérilement à 0,22 micromètre et conservées à -80 °C en flacons de 2 mL.
• Le lot utilisé contenait 6,5 × 10¹⁰ particules par mL, d’un diamètre moyen de 130,7 nm, et 0,768 mg de protéines par mL. Il portait les marqueurs de VE attendus (CD9, CD63, CD81) et des marqueurs de CSM (CD29, CD44, CD49e, CD73), et était négatif pour HLA-ABC et HLA-DR. Les cytokines IL-1 bêta, IL-6, IL-8, IL-10 et TNF-alpha n’ont pas été détectées. L’endotoxine était de 0,83 UI/mL. L’activité biologique a été confirmée par un dosage enzymatique de CD73.

Intervention: l’opération a été réalisée en décubitus ventral sous surveillance neurophysiologique continue. Les chirurgiens ont constaté une attache sévère due à du tissu dermoïde à l’intérieur du tube neural et à un lipome adjacent fixé au sac dural, et les ont retirés tous les deux. Les VE ont ensuite été appliquées selon les étapes suivantes:

• 1,0 mL de liquide de VE a été appliqué sur la placode ouverte et dans la cavité syringomyélique
• la placode a été fermée avec des fils 8-0
• 0,5 mL a été appliqué sur la placode suturée
• 0,5 mL a été déposé dans le sac dural au moment de sa fermeture étanche

Le volume intrathécal total était de 2,0 mL, soit environ 1,3 × 10¹¹ particules selon notre calcul à partir de la concentration indiquée.

Résultats:

• La surveillance n’a montré aucune aggravation pendant l’intervention. Des réponses motrices étaient présentes dans tous les segments, y compris le sphincter, et la stimulation directe a montré des racines nerveuses motrices fonctionnelles jusqu’à S2.
• Les suites opératoires ont été sans particularité et la fillette est rentrée chez elle après 7 jours.
• L’IRM au 5e jour a montré une bonne libération de la moelle, aucun gonflement de la moelle et une cavité syringomyélique plus petite.
• Aucun événement indésirable n’est survenu pendant les six mois de suivi.
• La fonction motrice n’a pas changé et est restée au niveau L3. L’examen neuropédiatrique à six mois a noté une sensibilité et une régulation de la température légèrement améliorées dans les deux jambes.

Le résumé de l’article indique que le déficit neurologique « est resté inchangé ». La description du cas dans le corps du texte ajoute la légère amélioration sensitive. Les deux concordent sur le fait que la motricité ne s’est pas améliorée.

Conclusions:

Les auteurs concluent que l’application directe de CSM-CO-VE pendant une chirurgie du spina bifida est faisable et devrait être testée sur des modèles animaux et dans des essais de phase I/II. La question de savoir si elle apporte un bénéfice neurologique durable « doit être étudiée de manière approfondie dans des essais contrôlés randomisés ».

Les auteurs citent plusieurs limites:

• Il n’y avait ni groupe témoin ni randomisation. Le bon résultat à l’IRM et la fonction stable correspondent à ce qu’une chirurgie de libération réussie peut produire à elle seule. Les auteurs écrivent qu’il est impossible de tirer une conclusion définitive sur un bénéfice.
• La dose appropriée est inconnue. La quantité a été fondée sur des travaux expérimentaux antérieurs et administrée une seule fois. On ne sait pas si une dose plus élevée, ou des administrations répétées par une autre voie, seraient meilleures ou plus risquées.
• Six mois de suivi sont trop courts. Le tissu cicatriciel et la récidive de l’attache se développent sur des années, et des effets indésirables tardifs ne peuvent pas être exclus.
• La réponse peut varier. Le donneur, le nombre de passages et la méthode d’isolement du côté de la fabrication, et le statut immunitaire du côté du patient, pourraient tous modifier l’effet. Aucune réaction immunitaire n’a été observée chez cette enfant, mais un risque théorique demeure.

Les auteurs déclarent n’avoir aucun conflit d’intérêts.

Informations générales:

Moelle attachée: après la réparation d’un spina bifida, le tissu cicatriciel peut ancrer la moelle à la dure-mère. À mesure que l’enfant grandit, la moelle est étirée et des fonctions peuvent être perdues. L’article cite le suivi de l’essai MOMS, qui montre une moelle attachée symptomatique nécessitant une intervention chez jusqu’à 27% des enfants opérés avant la naissance et 15% de ceux opérés après la naissance, les kystes d’inclusion dans la placode étant aussi plus fréquents après une réparation prénatale (11% contre 3%). Dans une série danoise, 45 patients sur 166 ont eu besoin d’une libération de moelle, le plus souvent pour une déformation rachidienne progressive (40%), une aggravation de la marche (38%) ou une aggravation de la fonction vésicale ou intestinale (32%). La libération elle-même comporte un risque d’environ 15% de nouvelle attache due à un nouveau tissu cicatriciel. Il n’existe actuellement aucun traitement qui prévienne ce tissu cicatriciel, en dehors d’une technique chirurgicale soigneuse.

Justification des VE: des études de laboratoire et chez l’animal citées par les auteurs montrent que les VE issues de CSM atténuent l’inflammation et la fibrose après une lésion de la moelle épinière et agissent sur la microglie, les cellules immunitaires du système nerveux. Les CSM-CO-VE du même groupe avaient déjà été utilisées une fois chez une personne, dans l’oreille interne lors d’une chirurgie d’implant cochléaire, avec un profil de sécurité satisfaisant.