Un rein bio-artificiel implantable pourrait transformer la vie de milliers de malades

Le Dr Shuvo Roy, directeur technique du projet, du Département de bio-ingénierie et de Sciences Thérapeutiques de l’Université de Californie à San Francisco, a tout récemment répondu à quelques questions sur ce qui pourrait bien révolutionner le traitement de l'insuffisance rénale d'ici quelques années…

Comment l’idée de créer ce rein bio-artificiel est-elle née ?
Dr Roy : Au début des années 2000, nous avons prouvé que le concept scientifique d’un filtre associé à un bioréacteur fonctionnait et apportait un bénéfice thérapeutique. Mon collègue, le Dr David Humes, de l’Université du Michigan, l’a utilisé sur une soixantaine de patients souffrant s’insuffisance rénale aigue, en soins intensifs. Les résultat ont été meilleurs que ceux qu’on obtient habituellement avec une dialyse conventionnelle.

A partir de là, nous avons commencé à réfléchir à la manière d’adapter cette méthode pour des malades traités par dialyse chronique.

Quelle réponse avez-vous trouvé ?
Dr Roy : Le directeur médical de notre équipe, le Dr William Fissell, qui est néphrologue, a immédiatement pensé qu’il fallait viser la miniaturisation du dispositif, de manière à le rendre implantable et à le faire fonctionner en continu. L’objectif était d’apporter aux malades ce que la dialyse ne permet pas actuellement : l’épuration continue des toxines, les fonctions biologiques d’un rein normal, la régulation de la pression artérielle, la production de vitamines, la liberté et la mobilité, la capacité de boire et de manger normalement, etc.

En quoi le fonctionnement de votre rein artificiel diffèrera de la dialyse ?
Dr Roy : A l’heure actuelle, aux USA, la médiane de survie à cinq ans en dialyse est de l’ordre de 35% (ndlr : un peu moins de 50% en France – registre REIN). Pour la greffe rénale, la survie du greffon est de 70% (environ 80% en France – Agence de la biomédecine).

La raison de ces mauvais résultats est que la dialyse ne reproduit que très imparfaitement les fonctions d’un rein normal.
Notre dispositif "imite" un rein fonctionnel, avec un filtre qui reproduit la fonction glomérulaire. Il est suivi d’un bioréacteur contenant des cellules tubulaires humaines. Avec la dialyse, on apporte juste la filtration, mais pas la partie cellulaire du fonctionnement rénal.

Notre rein artificiel sera relié aux vaisseaux sanguins, comme un greffon rénal. La membrane d’hémofiltration utilisée ne nécessitera pas d’apport énergétique extérieur, donc pas besoin de batteries ou de piles. C’est la pression artérielle du patient qui va lui permettre de fonctionner.

Où en êtes-vous à l’heure actuelle ?
Dr Roy : Durant ces dix dernières années, nous avons énormément travaillé à la miniaturisation de tous les composants, et notamment de la membrane d’ultrafiltration, en utilisant les nanotechnologies basées sur le silicone. Nous sommes parvenus à un prototype de la taille d’une tasse à café. Les cellules tubulaires sont situées dans le bioréacteur, de minuscules ouvertures permettant des interactions avec le milieu intérieur du patient, tout en empêchant son système immunitaire d’y accéder.

Nous avons fait des tests, qui ont très bien fonctionné, sur de petits animaux, des moutons et des porcs.

La prochaine étape, qui démarre actuellement, est d’intégrer le filtre et le bioréacteur dans une unité compacte et de continuer les expérimentations animales.
Ensuite, nous pourrons envisager les essais cliniques sur l’homme, prévus pour 2017. Nous collaborons étroitement sur ce projet avec la Food and Drug Administration, dans le cadre d’un programme qui soutient notre recherche pour accélérer son développement.

Votre rein artificiel implantable sera t-il permanent ?
Dr Roy : C’est difficile à dire aujourd’hui, avant d’avoir finalisé les études. Ce que nous espérons, c’est qu’il suffira d’une intervention chirurgicale pour l’implanter. Mais il sera probablement nécessaire de prévoir des interventions de maintenance ou de remplacement, par exemple si le filtre se bouche ou si les cellules meurent.

Nous souhaitons que le dispositif puisse être situé directement sous la peau, pour permettre ces opérations de maintenance en chirurgie mini invasive. Elles devraient pouvoir être réalisées par des chirurgiens vasculaires. Selon les premières indicactions, ces opérations de maintenance pourraient être nécessaires sur une base annuelle environ.

A quels patients ce dispositif pourrait-il convenir ?
Dr Roy : A l’heure actuelle, la greffe rénale est le meilleur traitement pour les malades dont les reins ne fonctionnent plus. Mais, aux USA par exemple, 95000 patients sont en attente de transplantation rénale, alors que seulement 17000 greffes ont lieu chaque année. Ca veut dire que plus de 75000 patients ne seront pas transplantés dans l’année.

Les meilleurs candidats pour notre rein artificiel sont sans doute les malades qui sont déjà inscrits sur la liste, mais dont la probabilité qu’ils soient transplantés rapidement est faible. S’ils sont physiquement aptes à supporter l’intervention chirurgicale d’implantation, ils peuvent bénéficier de notre dispositif.

Quels seront les coûts de ce nouveau traitement de l’insuffisance rénale terminale ?
Dr Roy : Actuellement, un patient en dialyse coûte chaque année au système de santé US environ 85000$ (ndlr : environ 80000€ en France). Un patient transplanté, au delà de la première année, coûte environ 30000$, principalement en médicaments antirejets (20000€ par an en France).
Notre rein bioartificiel nécessitera initialement une chirurgie dont le coût sera analogue à celui d’une greffe, mais aucun traitement immunosuppresseur ne sera nécessaire par la suite. La maintenance pourrait revenir à environ 10000 à 20000$ par an.

Si suffisamment de patients dialysés pouvaient accéder à ce traitement, on estime que le coût annuel dépensé pour le traitement de l’insuffisance rénale terminale aux USA pourrait au moins être divisé par deux. Et la qualité de leur traitement serait grandement améliorée, tout comme leur qualité de vie.

Et qu’attendez-vous en termes de résultats et de survie des malades ?

Dr Roy : Nous sommes convaincus que notre dispositif aura de bien meilleurs résultats que la dialyse, tant pour la survie que pour l’espérance de vie. En revanche, il est difficile d’affirmer qu’ils seront aussi bons que ceux de la greffe. Je pense que les courbes de survies seront cependant plus proches de celles observées en transplantation rénale qu’en dialyse, simplement parce qu’il fonctionne en continu…

Voir le site officiel du projet (en anglais)

Source : d'après l'interview recueillie par Delicia Honen Yard pour Renal and Urology News, decembre 2012