Greffe de moelle osseuse et cellules souches autologues

De nombreuses tumeurs, particulièrement les leucémies et les lymphomes, peuvent être éradiquées par une chimiothérapie ou une radiothérapie à forte dose. L'utilisation de ces thérapies est limitée par leur toxicité pour la moelle osseuse qui peut être irréversible (myélo-ablation). En revanche, le transfert de 700 à 800 ml de sang de moelle osseuse d'un donneur sain (greffe de moelle allogénique) suffit pour une reconstitution complète de l'hématopolèse après un traitement chimio- ou radiothérapeutique myéloablatif. La fonction de la moelle osseuse peut aussi être restituée par retransfusion de moelle autologue obtenue avant la thérapie ablative (greffe autologue).

Obtention de cellules souches

Le sang de la moelle osseuse est obtenu à l'aide de ponctions multiples de la partie supérieure de l'ilion sous anesthésie générale. Le faible nombre de cellules souches CD34⁺ dans le greffon est responsable de la reconstitution de l'hématopolèse. Un petit nombre de ces cellules circule dans le sang périphérique et peut être récupéré par cytaphérèse. Cette technique permet de récolter les cellules mononucléées du sang, dont les cellules souches, par centrifugation sélective. Pendant une période de 2 à 5 heures, 8 à 15 litres de sang passent par l'appareil de séparation. Trois cent cinquante millilitres de sang enrichi en cellules souches sont récoltés et congelés. La reconstitution de l'hématopolèse nécessite un nombre minimal de 2 x 10⁶ cellules CD4⁺/kg.

Mobilisation et transplantation des cellules souches

Le nombre de cellules CD34⁺ dans le sang périphérique, normalement très faible, peut être augmenté par administration de facteurs de croissance hématopoïétiques recombinants tels que le G-CSF ou le GM-CSF. On effectue ensuite le prélèvement de moelle osseuse ou la cytaphérèse. Le greffon obtenu peut être conservé sous forme congelée pendant une période illimitée. Le traitement par des doses élevées de chimiothérapie ou radiothérapie conduit à une aplasie (chute des érythrocytes, des granulocytes et des thrombocytes dans le sang). Si les cellules souches décongelées sont transfusées immédiatement après la fin du traitement, la durée de l'aplasie peut être limitée à 1015 jours. Une reconstitution complète de l'hematopoïèse se produit par la suite.

Indications

Les greffes de cellules souches ou de moelle osseuse autologues sont utilisées pour traiter nombre de maladies hématologiques ainsi que certaines tumeurs solides, principalement celles des cellules germinatives. La thérapie génique de certains déficits métaboliques ou immunitaires par manipulation de cellules souches ainsi que, très récemment, la thérapie de maladies auto-immunes très sévères représentent d'autres indications. Les cellules CD34⁺ peuvent se différencier in vitro en cellules dendritiques ou en lymphocytes effecteurs. Ainsi la transplantation peut-elle être associée à une immunothérapie.

Purification de l'autogreffon

Les transplantations autologues sont compliquées par une contamination potentielle du greffon par des cellules tumorales. On effectue donc une procédure de purification, le purging. Initialement, on effectue une « sélection positive » des cellules CD34⁺puisque cet antigène n'est jamais exprimé par les tumeurs solides. Les cellules CD34⁺ sont immobilisées sur une colonne d'avidine à l'aide d'anticorps anti-CD34 biotinylés, puis éluées. On obtient ainsi une population CD34⁺ d'une pureté de 90 p. 100. On realise ensuite une « sélection négative » pour dépléter les cellules contaminantes résiduelles. On utilise des anticorps spécifiques d'antigènes tumoraux recouverts sur des billes paramagnétiques (beads). Les cellules exprimant l'antigène tumoral sont éliminées par application d'un champ magnétique.