La transplantation de moelle osseuse est une greffe consistant à transférer de la moelle osseuse d'un individu à un autre souffrant d'une pathologie de sa moelle. Elle est parfois la seule voie de guérison.
Elle permet l'utilisation de chimiothérapie et/ou de radiothérapie à des doses massives, ce qui a pour résultat d'améliorer la survie, voire d'envisager la guérison dans certains cas et de profiter de l'effet greffe contre tumeur (par les lymphocytes T du donneur). Ces traitements sont en effet très toxiques pour les cellules sanguines et la greffe permet la reconstruction et la régénération de la moelle osseuse et le maintien d'une production normale de ces cellules.
Cette transplantation, comme celle du rein ou du sang, est rendue possible par un donneur vivant qui offre son organe dans la plupart des cas. Dans certains pays, le donneur reçoit une rétribution ; ceci est illégal en France en raison du principe de non-patrimonialité du corps humain..
On distingue deux types de greffes : l'allogreffe de moelle osseuse, qui utilise un greffon médullaire provenant d'un donneur sain qui doit être HLA identique au receveur ; l'autogreffe de moelle osseuse, qui utilise la propre moelle du patient.
Historique Les premières expérimentations animales ont eu lieu au début des années 1950.
Les premières transplantations de moelle ont été faites chez l'être humain en 1957 par E. Donnall Thomas à New-York, aboutissant au décès des six receveurs en moins de trois mois Thomas ED, Lochte HL Jr, Lu WC, Ferrebee JW, « Intravenous infusion of bone marrow in patients receiving radiation and chemotherapy » N Engl J Med. 1957;257:491-496. Elles ont été faites à une époque où la notion d'histocompatibilité n'existait pas.
Les toutes premières greffes de moelles osseuses réussies ont été réalisées en 1958 par Georges Mathé, alors assistant de Jean Bernard à l'hôpital Saint-Louis à Paris, sur cinq physiciens yougoslaves irradiés accidentellement dans un réacteur nucléaireBiographie de Georges mathéMathé G, Jammet H, Pendic B, Schwarzenberg L, Duplan JF, Maupin B, Latarjet R, Larrieu MJ, Kalic D, Djukic Z. « Transfusions et greffe de moelle osseuse homologue chez des humains irradiés à haute dose accidentellement » Rev Fr Etud Clin Biol. 1959 Mar;4(3):226-38. . Quatre ont survécu à la greffe. En 1963, Georges Mathé greffa avec succès un patient leucémique après irradiation totale G. Mathé, J. L. Amiel, L. Schwarzenberg, A. Cattan and M. Schneider « Haematopoietic Chimera in Man After Allogenic (Homologous) Bone-marrow Transplantation » Br Med J. 1963 December 28; 2(5373): 1633–1635. . Le patient resta en rémission complète pendant plus de dix huit mois avant de décéder d'une encéphalite.
Les premiers succès prolongés datent des années 1970 Appelbaum FR,La première greffe de moelle d'un enfant atteint de déficit immunitaire héréditaire a été réalisée par Robert Good à Minneapolis aux États-Unis en 1968 . En France un premier enfant atteint de ce même déficit immunitaire sévère a été greffé en 1971 par Claude Griscelli et son équipe en 1971 . Il est décédé des séquelles de méningites contractées avant la greffe et malgré une reconstitution immunologique complète . La deuxième greffe réalisée par la même équipe de l'hôpital Necker en 1972 fut un succès complet . La petite fille qui a reçu la moelle de son frère a des lymphocytes de sexe masculin tandis que toutes les autres cellules sont masculines ce qui permet de démontrer que seules les populations cellulaires manquantes sont greffées de façon permanente ( Nouv Presse Med 13, 1:20 1364 et clin Exp. Immunology 19742.245-52 ) Hematopoietic-cell transplantation at 50, N Eng J Med, 2007;357:1472-1475 Les premières greffes HLA identiques ont été réalisées pour des enfants atteints de déficits immunitaires sévères par Robert Good à Minnéapolis aux Etats Unis en 1958 et Claude Griscelli en 1971 à l'hôpital Necker (Nouv presse Med , Mai 1973 jan1:2n220-7 et Clin .exp immunol1974 jun17:2 245-52).
La première description de réussite en cas de donneur non apparenté est faite peu après.
Dans les années 1980, Éliane Gluckman se voit confier par Jean Bernard la responsabilité du service de greffe de moelle à l'hôpital Saint-Louis. Elle est à l'origine de la première greffe de sang de cordon sur un enfant américain souffrant de la maladie de Fanconi (aplasie médullaire d'origine autosomique récessive).
En 1990, E. Donnall Thomas a reçu le Prix Nobel de médecine pour ses avancées dans le domaine.
Moelle osseuse Fonctionnement La moelle osseuse est un tissu qui se trouve à l'intérieur de tous les grands os (tibia, bassin, etc. ) et n'a rien à voir avec la moelle épinière. En fait, il y a deux types de moelles, la moelle blanche située dans la diaphyse des os longs (fémur, tibia, humérus…), et la moelle rouge hématopoïétique, située dans les os courts (cuboïde, astragale, scaphoïde…) ou plats (os iliaque, omoplate, sternum…) et dans l'épiphyse des os longs (tête du fémur, plateau tibial, malléoles…) où sont fabriqués les éléments figurés du sang. Cette dernière constitue le système hématopoïétique : elle produit les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes.
Maladies La question de la transplantation se pose lorsque les cellules de la moelle osseuse d'un patient ne remplissent plus leur fonction. Différentes hémopathies (maladies du sang) peuvent être causées par le dysfonctionnement de la moelle osseuse : l'aplasie médullaire est une maladie qui se caractérise par l'arrêt du fonctionnement de la moelle et qui touche principalement les enfants ; lors d'une leucémie (cancer du sang), la moelle continue de fonctionner, mais les cellules produites ne sont pas opérationnelles ; les enfants-bulle souffrent d'une déficience de leur système immunitaire, le plus souvent dès leur naissance ; lors d'un lymphome, le cancer frappe la production des globules blancs.
Le déficit de chacun des types de cellules produites par la moelle peut provoquer des troubles différents : celui en globules rouges conduit à des anémies ; celui en globules blancs conduit à une neutropénie, c'est-à-dire à une faiblesse dans les défenses immunitaires et à des infections ; et celui en plaquettes à une thrombopénie, donc à un risque accru de saignement, voire à des problèmes hémorragiques.
Dans certaines de ces maladies, une transplantation de moelle osseuse peut être envisagée pour parvenir à la guérison. La transplantation n'est cependant pas nécessairement le traitement principal de toutes ces maladies. Ainsi, dans le cas de la leucémie myéloïde chronique, de nouveaux traitements ont été mis au point.
Problèmes de compatibilité Si le traitement par une transplantation de moelle osseuse est choisi, il faut trouver un donneur compatible avec le malade.
Comme pour toutes les allogreffes, la compatibilité entre le donneur et le receveur est un problème important à résoudre : afin d'augmenter au maximum les chances de succès de la greffe, il faut que la compatibilité HLA (ou histocompatibilité) entre le donneur et le receveur soit la plus élevée possible.
Compatibilité HLA Le système HLA est le système qui permet au corps et à son système immunitaire de reconnaître le soi (ensemble des tissus, etc.) du non-soi (virus, bactéries et… greffes). Chaque être humain possède un code HLA qui lui est propre et qui se trouve à la surface de ses cellules. Ainsi, tout corps étranger ou cellule qui ne présente pas les « bons » marqueurs HLA à sa surface se fait attaquer par le système immunitaire.
Le code HLA d'un individu est déterminé par les différents allèles qui représentent les 6 gènes (A, B, C, DR, DQ et DP) gouvernant l'histocompatibilité. Ces gènes sont tous présents sur le chromosome et comptent de nombreux allèles : + Nombres d'allèles par gène HLAGèneNombre d'allèles recensésA268B517C129DR333DQ53DP109 Le grand nombre d'allèles pour chacun des gènes conduit à un nombre encore bien plus grand de combinaisons possibles qui sont autant de codes HLA. On estime que 10 à 30 % de personnes vivantes possèdent un code HLA qui leur est entièrement propre et qu'aucun autre être humain dans le monde ne partage.
Malgré cette difficulté, les codes HLA du donneur et du receveur doivent être les plus proches possible afin de permettre aux cellules du donneur de prendre place dans le corps du receveur sans pour autant déclencher une réaction de rejet. Dans le cadre de la transplantation de moelle osseuse, le système immunitaire du receveur est très affaibli ou inexistant. Ce n'est pas lui qui va être à l'origine de la réaction de rejet. Ce sont les cellules greffées du donneur, qui devront produire le nouveau système immunitaire du malade, qui vont attaquer les tissus du receveur, perçus comme hostiles, comme du non-soi. Il s'agit de la maladie du greffon contre l'hôte (GvH disease, Graft versus Host disease).
Trouver un donneur compatible À la recherche d'un donneur, le médecin va d'abord se tourner vers les différents membres de la fratrie (frères et sœurs) du malade pour trouver les mêmes marqueurs HLA. Les vrais jumeaux sont souvent les plus compatibles entre eux.
En effet, il existe une chance sur 4 pour que deux membres d'une fratrie possèdent le même code HLA : un enfant reçoit un chromosome de son père et un autre de sa mère, qui en possèdent également chacun deux exemplaires. L'enfant va donc hériter d'une des quatre combinaisons de chromosomes possibles : center|4 combinaisons de chromosomes sont possibles
Si cependant aucun des membres de la fratrie ne possède le même code HLA que le malade, le médecin va chercher dans le fichier mondial de donneurs qui recense 31 millions de volontaires avec leurs informations HLA..
Si cette recherche échoue car aucun des volontaires enregistrés n'est compatible, il reste alors la solution du sang de cordon (voir ci-après) ou d'une greffe à partir d'un membre de la famille avec une histocompatibilité imparfaite, dite haplo-identique.
Déroulement du don left|thumb|Un médecin extrait de la moelle osseuse pour une transplantation.
Une fois qu'un donneur compatible avec le malade a été trouvé, le processus de la transplantation peut commencer. Il consiste à transférer un certain nombre de cellules constituant la moelle osseuse (les cellules souches hématopoïétiques, ou CSH) vers le malade. Ces cellules iront reconstituer l'ensemble de la moelle osseuse chez le receveur après la greffe.
Don Il existe plusieurs formes de dons : le prélèvement par voie intra-osseuse, la cytaphérèse, le prélèvement de sang de cordon.
Les cellules prélevées peuvent être greffées pendant 24 heures. Cela permet de les transporter sur de grandes distances. Si cependant des problèmes de logistique venaient à se poser, ce serait le donneur qui se rapprocherait du malade, trop fragile pour se déplacer. La congélation est aussi aujourd'hui (2019) pratiquée, assurant plus de souplesse aux conditions de transfert.
Prélèvement par voie intra-osseuse Ce prélèvement se fait sous anesthésie générale et nécessite l'hospitalisation du donneur pour une durée de deux jours. L'intervention en elle-même dure une à deux heures. Elle consiste à prélever par des ponctions dans les os du bassin une quantité de moelle osseuse calculée en fonction du poids du donneur. Ce prélèvement permet de recueillir à la fois les cellules souches hématopoïétiques et le tissu cellulaire qui les entoure.
Une poche de sang du donneur peut parfois être prélevée avant l'intervention. Elle lui est restituée au décours pour favoriser sa récupération.
Cytaphérèse