Transfert mitochondrial

Depuis une dizaine d’années, les scientifiques ont découvert, grâce à des études in vitro (tubes à essai et boîtes de culture) et in vivo (à l’intérieur d’organismes vivants), que les mitochondries peuvent être transférées d’une cellule à l’autre, d’un tissu à l’autre et d’un animal à l’autre. Les scientifiques espèrent appliquer ces méthodes à la fois aux maladies mitochondriales primaires et aux dysfonctionnements mitochondriaux acquis dans les maladies liées à l’âge telles que la maladie de Parkinson et la démence, y compris la maladie d’Alzheimer et les maladies cardiovasculaires. Bien qu’il soit loin d’être prêt pour une utilisation humaine à grande échelle, le transfert de mitochondries, également appelé transplantation ou transfusion mitochondriale, nécessite encore des recherches et des essais importants, mais il est très prometteur en tant qu’option thérapeutique viable pour de nombreuses personnes, y compris les patients atteints d’une maladie mitochondriale primaire.

Le transfert de mitochondries est un processus complexe ; c’est pourquoi nous avons essayé de simplifier le processus et de minimiser la terminologie médicale et scientifique pour décrire au mieux cette technique. Le transfert de mitochondries commence par le prélèvement d’un échantillon de tissu (généralement du tissu musculaire) sur un donneur ou sur une zone du corps où les tissus ne sont pas affectés par des lésions ou des maladies. Les mitochondries sont isolées à partir de cet échantillon de tissu. Le processus d’isolement peut être compliqué et doit être réalisé rapidement pour garantir que les mitochondries restent intactes et viables. L’isolement et la préparation des mitochondries pour le transfert peuvent prendre de 2 heures à moins de 30 minutes, en fonction du processus utilisé et de la quantité de mitochondries nécessaires (1). Actuellement, le processus d’isolement présente certaines limites. L’isolement est limité par un délai étroit : les mitochondries isolées ne peuvent rester actives et conservées dans la glace que pendant 1 à 2 heures environ. Cela signifie que l’isolement et la délivrance nécessitent un délai court, ce qui exige des interventions chirurgicales rapides et peu coûteuses en temps (2). Une fois isolées, les mitochondries peuvent être évaluées de plusieurs manières, par exemple en utilisant une combinaison de colorants fluorescents et de sondes qui permettent d’éclairer les mitochondries au microscope. Un dosage de l’ATP (l’ATP est la molécule porteuse d’énergie qui alimente les cellules) permet d’identifier et d’évaluer les mitochondries viables dans un lot de transfert. Une fois évaluées, les mitochondries viables sont alors prêtes à être transférées, par injection ou perfusion, dans la circulation sanguine ou dans des cellules, tissus ou organes déficients ou endommagés (3).

Bien que le transfert de mitochondries n’ait pas été utilisé pour traiter des patients atteints d’une maladie mitochondriale primaire, il fait actuellement l’objet d’études sur des cellules, des animaux (tels que des souris) et des êtres humains. Plus récemment, des études précliniques ont évalué le transfert de mitochondries comme une technique permettant de ralentir ou d’inverser les lésions rénales, rétiniennes, septiques, cérébrales ou cardiaques, pour n’en citer que quelques-unes. Le transfert de mitochondries a été et continue d’être étudié chez des patients souffrant d’ischémie myocardique (absence de flux sanguin vers le cœur ayant un impact sur le fonctionnement, provoquant des lésions du muscle cardiaque) et de lésions de reperfusion (dysfonctionnement ou mort cellulaire après rétablissement du flux sanguin vers le tissu endommagé).

Pour l’instant, le transfert de mitochondries n’a pas été utilisé pour traiter des personnes atteintes d’une maladie mitochondriale primaire. L’une des raisons pour lesquelles ces études sont plus difficiles est qu’elles nécessitent des mitochondries provenant d’un donneur plutôt que d’une région saine du corps du patient. Peu de travaux ont été réalisés sur les exigences relatives aux donneurs pour le transfert de mitochondries ; cependant, des études portant sur des modèles de souris ont permis de spéculer sur les meilleures approches pour l’homme, mais il n’existe pas encore de critères clairs.

Lorsque l’on envisage le transfert de mitochondries et que l’on recherche des donneurs, il est possible, si certaines parties du corps ne sont pas affectées par des tissus endommagés ou malades, de prélever un échantillon de tissu dans une zone non affectée. Il faut ensuite isoler, évaluer et transférer les mitochondries dans les cellules, les tissus ou les organes endommagés ou malades. Dans le cas d’une maladie mitochondriale primaire, tous les tissus et organes d’un patient contiennent des mitochondries génétiquement altérées. Pour les patients atteints d’une maladie mitochondriale primaire, ces techniques nécessiteront probablement des mitochondries provenant d’un donneur.

Le transfert de mitochondries a été testé dans de petites études. Toutefois, d’autres études sont nécessaires pour déterminer les avantages du transfert de mitochondries dans la gestion ou le traitement de la maladie mitochondriale primaire. En ce qui concerne les risques, certaines études ont montré des réactions inflammatoires indésirables au transfert à partir de donneurs non apparentés. En raison des complications possibles, il est recommandé d’envisager un donneur qui fait partie de la famille génétiquement proche du patient (4). Cependant, d’autres études ont noté que les mitochondries transférées ne présentent aucune réponse immunitaire, auto-immune ou inflammatoire évidente au niveau de l’organe ou du système (5). Le transfert de mitochondries a été utilisé, par exemple, dans les lésions d’ischémie-reperfusion du myocarde chez les patients pédiatriques. L’ischémie myocardique se produit lorsque le flux sanguin vers le muscle cardiaque est insuffisant et que ce dernier ne peut donc pas fonctionner correctement. Lorsque l’irrigation sanguine des tissus, des muscles ou des organes est restreinte, l’apport d’oxygène est insuffisant, ce qui peut entraîner un dysfonctionnement des cellules tissulaires, voire leur mort (6). Dans la première application clinique, le transfert de mitochondries a été utilisé chez des patients pédiatriques souffrant de lésions d’ischémie-reperfusion du myocarde. Des mitochondries ont été transférées dans les zones affectées du cœur et, après l’intervention, les patients ont présenté des améliorations possibles de la fonction cardiaque par rapport à des patients similaires qui n’avaient pas été traités par transfert de mitochondries (7). Les chercheurs ne semblent pas encore connaître l’étendue des risques et des avantages de cette thérapie, mais ils espèrent que la transplantation de mitochondries sera possible pour les futurs patients.

Nous vous remercions d’avoir pris le temps de vous informer sur le transfert de mitochondries. Nous vous demandons de bien vouloir consacrer quelques instants à cette enquête, qui ne devrait pas prendre plus de 4 minutes. Cette enquête nous permet d’en savoir un peu plus sur vous, vos idées et vos opinions sur ce sujet.

Vos idées et vos opinions sont extrêmement précieuses pour MitoCanada, ce qui nous permet de continuer à développer du matériel éducatif pertinent et intéressant pour la communauté mito et de contribuer à nos efforts de sensibilisation et de défense des droits.

  1. McCully JD, Del Nido PJ, Emani SM. Mitochondrial transplantation for organ rescue. Mitochondrion. 2022 05; 64:27-33. PMID: 35217248.
  2. Tian-Guang Zhang, Chao-yu Miao, Mitochondrial transplantation as a promising therapy for mitochondrial diseases, Acta Pharmaceutica Sinica B, Volume 13, Issue 3, 2023, Pages 1028-1035, ISSN 2211-3835, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2022.10.008.
  3. Tian-Guang Zhang, Chao-yu Miao, Mitochondrial transplantation as a promising therapy for mitochondrial diseases, Acta Pharmaceutica Sinica B, Volume 13, Issue 3, 2023, Pages 1028-1035, ISSN 2211-3835, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2022.10.008.
  4. Tian-Guang Zhang, Chao-yu Miao, Mitochondrial transplantation as a promising therapy for mitochondrial diseases, Acta Pharmaceutica Sinica B, Volume 13, Issue 3, 2023, Pages 1028-1035, ISSN 2211-3835, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2022.10.008.
  5. McCully JD, Del Nido PJ, Emani SM. Mitochondrial transplantation for organ rescue. Mitochondrion. 2022 05; 64:27-33. PMID: 35217248.
  6. Clinique de Cleveland. « Ischémie myocardique : Causes, symptômes et traitement ». Clinique de Clevelandmy.clevelandclinic.org/health/diseases/17848-myocardial-ischemia.
  7. A. Guariento, B. Pikarski, A. Ferraro, D. Harrild, D. Zurakowski, P.J. del Nido, J.D. McCully, S.M. Emani. Autologous Mitochondrial Transplantation for Cardiogenic Shock after Ischemia-Reperfusion Injury. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 162 (2021), pp. 992-1001, 10.1016/j.jtcvs.2020.10.151