Sécurité et efficacité de cellules stromales mésenchymateuses de cordon ombilical humain dans la réparation fœtale du myéloméningocèle chez le mouton, résumé de l'étude

Points principaux et résultats:

Cette étude préclinique a été menée chez des moutons fœtaux. Aucun enfant n’a été traité. Une équipe française de Paris prépare un programme de chirurgie fœtale qui ajoute des cellules stromales mésenchymateuses issues du cordon ombilical (CSM-CO) à la réparation prénatale du myéloméningocèle. L’article rapporte son premier test de CSM-CO humaines, un type de cellules largement utilisé en thérapie cellulaire clinique, déposées sur la moelle épinière d’agneaux fœtaux.

Les agneaux ayant reçu des cellules avaient une moelle épinière mieux préservée à l’histologie, et la différence était statistiquement significative. Ils avaient aussi tendance à mieux bouger, même si les résultats moteurs n’atteignaient pas la significativité statistique. Seuls neuf agneaux sont nés vivants et ils ont été étudiés pendant 24 heures. Près de la moitié des fœtus opérés ont été perdus. Les auteurs indiquent que la transposition à l’humain doit attendre des données animales à plus long terme.

Objectif:

Évaluer la sécurité et l’efficacité d’un patch de fibrine contenant des CSM-CO humaines, utilisé en complément de la réparation chirurgicale fœtale du myéloméningocèle dans le modèle ovin.

Méthodes:

Les CSM-CO ont été isolées par la méthode des explants à partir de trois cordons ombilicaux humains, donnés avec leur consentement par des femmes après un accouchement par voie basse. Les cellules répondaient à la définition de l’International Society for Cellular Therapy. Elles adhéraient au plastique, étaient fusiformes, positives pour CD73, CD90 et CD105 et négatives pour CD45, CD11b, CD14, CD34 et CD79a.

Le patch a été fabriqué la veille de la chirurgie à partir d’un kit commercial de colle de fibrine (Evicel). Pour le patch cellulaire, 17 millions de CSM-CO au passage 5 ont été mélangées à la solution de fibrinogène avant sa gélification avec de la thrombine dans une boîte. Les patchs témoins étaient identiques mais ne contenaient pas de cellules. En microscopie time-lapse, les cellules se déplaçaient librement dans le patch et retrouvaient leur forme fusiforme normale en 72 heures.

Un défaut rachidien a été créé chirurgicalement chez des agneaux fœtaux au jour 75 de gestation (laminectomie de L1 à L5 avec ablation de la dure-mère). Il a été réparé 14 jours plus tard, au jour 89, en posant le patch sur la moelle épinière et en refermant la peau fœtale par-dessus. Les brebis ont été surveillées chaque jour pour leur état général, leur température et la cicatrisation. Les agneaux sont nés par césarienne au jour 142.

Un vétérinaire en aveugle du type de patch a noté la motricité à 2 et 24 heures de vie avec l’échelle Sheep Locomotor Rating (0 correspond à une paraplégie complète, 15 à une motricité normale). Les agneaux ont ensuite été euthanasiés. Tous les organes principaux ont été examinés à l’œil nu et au microscope à la recherche de tumeurs. Au niveau L3-L4 de la réparation, l’équipe a mesuré la surface de la moelle épinière, la surface de la substance grise, le nombre de grands neurones (motoneurones) par millimètre carré de substance grise et l’épaisseur du tissu cicatriciel. Les groupes ont été comparés par le test U de Mann-Whitney.

Résultats:

Un défaut a été créé chez 17 fœtus. Deux étaient morts avant la réparation, 15 ont donc été réparés, 8 avec un patch cellulaire et 7 avec un patch témoin. Après la réparation, 2 sur 8 ont été perdus dans le groupe cellules et 4 sur 7 dans le groupe témoin. La perte fœtale globale était de 47% (8 sur 17). Au total, 9 agneaux sont nés vivants, 6 avec cellules et 3 témoins.

Sécurité: aucune brebis n’a présenté de fièvre ni d’autre complication, et il n’y a eu aucun signe de rejet des cellules humaines. La réparation était complètement cicatrisée chez les neuf agneaux, sans fuite de liquide céphalorachidien ni infection. Aucune tumeur n’a été trouvée chez aucun agneau à l’examen clinique ni dans aucun organe, 54 jours après la pose des cellules. Aucun agneau ne présentait de hernie du rhombencéphale.

Motricité:

• Score locomoteur à 2 heures: médiane 4,0 (extrêmes 0 à 13) avec cellules contre 2,0 (0 à 5) sans, p = 0,32.
• Score locomoteur à 24 heures: médiane 15,0 (extrêmes 2 à 15) avec cellules contre 2,0 (2 à 5) sans, p = 0,07.
• Capacité à se tenir debout sans aide: 3 sur 5 avec cellules, 0 sur 3 sans, p = 0,08.
• Fonte musculaire: 1 sur 6 avec cellules, 2 sur 3 sans, p = 0,13.

Aucune de ces différences n’atteint le seuil conventionnel de p inférieur à 0,05. Au moins un agneau traité n’a obtenu que 2, ce qui n’est pas mieux que les témoins.

Moelle épinière au microscope:

• Densité des grands neurones: 9,9 par mm² de substance grise avec cellules contre 6,3 sans (p = 0,04).
• Surface de la substance grise: 6,2 contre 1,9 mm² (p = 0,01).
• Surface de la moelle épinière: 16,1 contre 7,5 mm² (p = 0,02).
• Épaisseur du tissu cicatriciel autour de la moelle: 70,9 contre 253,7 micromètres (p = 0,10). Épaisseur du tissu cicatriciel au site de réparation: 691,3 contre 1 684,4 micromètres (p = 0,18). Les deux étaient plus faibles avec cellules, sans atteindre la significativité.

Le résumé décrit les scores locomoteurs comme des moyennes. Le tableau des résultats dans le corps de l’article les présente comme des médianes avec extrêmes, ce qui correspond aussi au test statistique utilisé. Ce résumé suit le tableau.

Conclusions:

Les auteurs concluent que les CSM-CO humaines utilisées en complément de la chirurgie fœtale du myéloméningocèle étaient sûres chez le mouton, que les cellules semblent agir par les substances qu’elles sécrètent plutôt qu’en se transformant en tissu nerveux ou en se disséminant dans l’organisme, et que leur utilisation chez l’humain « sera envisagée après confirmation de ces résultats de sécurité sur une période plus longue dans le modèle animal ».

Limites indiquées par les auteurs:

• Petits effectifs dans chaque groupe, avec probablement un manque de puissance statistique.
• Un taux élevé de perte fœtale, mais comparable à celui d’autres chirurgies fœtales chez les grands animaux. Dans une revue de 232 agneaux du principal groupe américain, la survie n’était que de 43%.
• Les agneaux n’ont pas pu être maintenus en vie au-delà de 24 heures pour des raisons financières, rien n’est donc connu de la sécurité ou de la fonction à moyen ou long terme. Une étude de suivi à 1 et 6 mois de vie est en cours.
• Le bénéfice était plus faible que dans les expériences antérieures de l’équipe avec des CSM-CO de mouton. Les auteurs soupçonnent une variabilité entre donneurs, les trois cordons utilisés n’étant peut-être pas de forts producteurs de facteurs protecteurs. Ils testent deux solutions: le regroupement de cellules de plusieurs donneurs et un test d’activité pour sélectionner les donneurs à forte sécrétion.

Informations générales:

Les auteurs notent que même après une chirurgie fœtale, 71% des enfants ne peuvent pas marcher seuls à l’âge de huit ans et 75% ont besoin d’un sondage urinaire quotidien à l’âge de dix ans. Plusieurs groupes ajoutent donc des cellules à l’opération. Un groupe californien utilisant des cellules issues du placenta a commencé un essai chez l’humain. Le groupe français indique être le seul à utiliser des cellules de cordon ombilical.

Dans les travaux de laboratoire de l’équipe, les CSM-CO humaines sécrètent du facteur neurotrophique dérivé du cerveau et du facteur de croissance des hépatocytes, qui protègent les cellules nerveuses, ainsi que des facteurs antifibrotiques. Dans une étude de traçage antérieure utilisant des cellules fluorescentes, les cellules transplantées ne se sont pas déplacées vers des organes éloignés.

Pour la sécurité chez l’humain, les auteurs renvoient à deux grandes méta-analyses d’essais randomisés de CSM-CO dans d’autres affections, le plus souvent administrées par voie intraveineuse à des adultes et des enfants, dans lesquelles une fièvre passagère était le seul événement indésirable lié aux cellules et aucune tumeur n’a été rapportée. Aucune de ces données ne provient d’une utilisation chez le fœtus, ce qui, comme le reconnaissent les auteurs, n’a jamais été étudié pour les CSM-CO.