Des chercheurs ont mis au point un dispositif permettant une greffe d'îlots de Langerhans efficace et viable à long terme. Testé chez le rat, ce dispositif aurait un intérêt chez des patients atteints de diabète de type 1. Les résultats sont parus dans « Scientific Reports ».
La transplantation d'îlots pancréatiques est complexe du fait du système immunitaire de l'hôte qui détruit les îlots transplantés, et de la survie des îlots limitée par le manque d'oxygène. Le dispositif imaginé par des chercheurs du MIT et de la société Beta-O2 Technologies permet de contourner ces deux obstacles. Un dispositif implantable sous la peau a été imaginé, sous la forme d'une macrocapsule au sein de laquelle les îlots sont fixés dans une plaque d'alginate et alimentés en oxygène exogène grâce à un compartiment à gaz renouvelé quotidiennement.
Une pression partielle d'oxygène de 500 mmHg requise par jour
En vue d'une application clinique, la macrocapsule a été miniaturisée de façon à accroître la densité des îlots en augmentant la pression partielle d'oxygène (pO2) dans le compartiment à gaz. « Nous avons étudié la relation entre la densité accrue des îlots encapsulés et la pO2 initiale requise dans le compartiment à gaz pour s'assurer qu'au bout de 24 heures, juste avant le réapprovisionnement, la pO2 à la surface des îlots les plus proches de l'interface hôte-dispositif est de minimum 50 mmHg, assurant ainsi que les îlots restent entièrement viables et fonctionnels », expliquent les auteurs. Des mesures in vitro ont ainsi montré qu'une pO2 initiale de 570 mmHg était suffisante pour tous les îlots à une densité de 4 800 îlots/cm2.
Par ailleurs, un modèle mathématique de la consommation d'oxygène, cohérent avec les données expérimentales, a été développé afin de prédire les valeurs de pO2 nécessaires dans le compartiment à gaz.
90 % des îlots encore viables une fois le dispositif retiré
« Des îlots encapsulés implantés avec une densité atteignant 4 800 îlots/cm2 chez des rats diabétiques ont maintenu une normoglycémie pendant plus de 7 mois et ont fourni des tests de tolérance au glucose intraveineux quasi normaux », résument les auteurs.
Après l'explantation du dispositif, 90 % des îlots encapsulés ont pu être récupérés, ce qui témoigne du fait que les îlots se sont maintenus durant toute la durée de l'implantation. Selon les auteurs, « il s'agit du premier rapport de données quantitatives démontrant le maintien à long terme de la viabilité des îlots après une greffe nue ou encapsulée ».
« Ces résultats démontrent la faisabilité de développer des dispositifs macroencapsulés récupérables suffisamment petits pour une utilisation clinique et fournissent une base solide pour la conception de dispositifs pour des tests chez les grands animaux et les humains », concluent les auteurs.
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