Ingénierie tissulaire et induction de tolérance pour la réparation des pertes de substances complexes

Tissue engineering and tolerance induction for complex soft tissue defects reconstruction

• Auteur / Autrice : Elise Lupon
• Direction : Olivier Camuzard, Alexandre Gaston Lellouch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Recherche clinique et thérapeutique
• Date : Soutenance le 29/11/2024
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur en cotutelle avec Harvard university. Medical school
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Côte d’Azur (2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de Recherche Clinique Côte d'Azur (Nice)
• Jury : Président / Présidente : Antoine Sicard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antoine Sicard, Christian Herlin, Emmanuel Morelon, Jérôme Laloze, Palmina Petruzzo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Herlin, Emmanuel Morelon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Face

Greffe

Membre supérieur

Tacrolimus

Lésions d'ischémie-reperfusion

Induction de tolérance orale

Allogreffes de tissus composites vascularisés

Mots clés libres

Allotransplantation de tissus composite

Transplantation de face

Décellularisation

Induction de tolérance

Transplantation au membre supérieur

Recellularisation

Syndrome d'ischémie reperfusion

Tacrolimus

Vascularized Composite tissue allotransplantation

Face transplantation

Decellularisation

Tolerance induction

Upper limb transplantation

Recellularisation

Ischemia reperfusion syndrome

Tacrolimus

Résumé

Devant une perte de substance tissulaire, la chirurgie plastique dispose d’un panel de procédés de reconstruction qui sont classiquement sélectionnés par ordre de complexité croissante. Depuis les 20 dernières années, les allogreffes de tissus composites (ATC), regroupant les transplantations de face, de membre supérieur, de trachée, de pénis, de paroi abdominale et, plus récemment, d’utérus ont fait leur place. À la différence des greffes d’organes solides, l’ATC n’intervient généralement pas en contexte de pronostic vital engagé mais vise à améliorer la qualité de la vie au prix d’une contrainte majeure freinant son expansion ; la nécessité d’un traitement immunosuppresseur à vie. Le développement de nouvelles stratégies permettant de contourner l’immunosuppression est donc considéré comme le Saint-Graal de l'ATC. L’objectif principal de ce travail de thèse était de décrire différents axes d’amélioration des reconstructions des pertes de substances complexes que représentent les allotransplantations de tissus composites. Cette thèse est le fruit de la participation active à 10 études, dont 8 publiées, regroupées en 2 parties réalisées entre Janvier 2021 et Septembre 2024. Les thématiques des applications de la médecine régénérative aux ATCs sont exposées dans la première partie. Nous avons élaboré 3 protocoles plus préservateur de décellularisation par perfusion de SDS par le pédicule (membres postérieurs de rongeur et lambeau fascio-cutané porcin) et par immersion (greffon facial humain) qui pourront permettre de faciliter les étapes ultérieures de recellularisation avant transplantation in vivo. Les modèles utilisés chez les rongeurs et le porc ont été décrits en détail. La deuxième partie porte sur des méthodes innovantes permettant d’améliorer les résultats des ATCs. Une étude clinique présente l’évaluation d’un dispositif non invasif et plus pratique de monitorage du tacrolimus chez des patients transplantés. Une corrélation entre les mesures salivaires et sanguines du tacrolimus a été observée. Dans le but d’optimiser un protocole d’induction de tolérance immunitaire, nous avons testé l’utilisation du tacrolimus par l'intermédiaire de disques implantés par voie sous-cutanée chez des singes ayant bénéficié d’une ATC ostéo-myocutané. La délivrance locale de tacrolimus semblait atténuer le rejet aigu au décours des protocoles d’induction de chimérisme mixte. Nous avons également évalué les effets des agents neutralisants des espèces réactives de l’oxygène sur des porcs ayant bénéficié d’une ATC myo-cutané. L’utilisation de ces agents montrait une tendance à la diminution du syndrome d’ischémie reperfusion. Finalement, l’intérêt et les dernières investigations sur les machines de perfusion pour les ATCs a été bilanté, montrant un essor et des résultats probants de ces dernières. L’ensemble de ce travail souligne l’importance de poursuivre les efforts de recherche dans le domaine des ATCs.

When faced with a soft tissue defect, plastic surgery has an arsenal of reconstructive procedures at its disposal, classically selected in order of increasing complexity. Over the past 20 years, vascularized composite tissue allografts (VCA), including face, upper limb, trachea, penis, abdominal wall and, more recently, uterus transplants have made their place as the most complex tissue reconstructions. Unlike solid organ transplants, VCA is generally not performed in the context of a life-threatening prognosis. It aims to improve the quality of life at the cost of a major constraint to its expansion: the need for lifelong immunosuppressive treatment. Developing new strategies to avoid immunosuppression is therefore considered the Holy Grail for VCA. This thesis aims to describe different alternatives for improving complex soft tissue defects reconstruction as VCA. This thesis is the result of 10 studies, 8 were published, grouped into two parts carried out between January 2021 and September 2024. Applications to VCAs of regenerative medicine are presented in the first thesis part. We have developed three more conservative protocols for decellularization by SDS perfusion through the pedicle (rodent hind limbs and porcine fasciocutaneous flap) and by immersion (human facial graft), which may facilitate subsequent recellularization steps before in vivo transplantation. The models used in rodents and pigs have been described in detail. The second part focuses on innovative methods for improving VCAs results. A clinical study evaluates a non-invasive and more convenient tacrolimus monitoring device on transplanted patients. A correlation between salivary and blood measurements of tacrolimus was observed. To optimize an immune tolerance induction protocol, we tested the use of tacrolimus via subcutaneously implanted discs in monkeys that had undergone osteo-myocutaneous VCA. Local tacrolimus delivery appeared to mitigate acute rejection during mixed-chimerism induction protocols. We have also evaluated the effects of reactive oxygen species scavengers agents on pigs who had undergone myocutaneous VCA. Scavengers showed a tendency to reduce ischemia-reperfusion syndrome. Finally, the interest and latest investigations into perfusion machines for VCAs were reviewed, showing their rapid development and promising results. Overall, this work highlights the importance of continuing research efforts in the field of VCA.