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Test TORdx LUNG pour l'évaluation des poumons de donneurs : Entretien avec Eric Brouwer, directeur scientifique de SQI Diagnostics
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SQI Diagnostics, une société de technologie médicale basée au Canada, développe le test TORdx LUNG. Cette technologie est destinée à aider les cliniciens à évaluer l'aptitude des poumons des donneurs à la transplantation
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À l'heure actuelle, les cliniciens évaluent généralement les poumons des donneurs à l'aide de variables qualitatives, telles que la santé du donneur et la taille du poumon. L'un des facteurs les plus importants, l'inflammation pulmonaire, est difficile à évaluer, et les cliniciens jouent souvent la prudence et rejettent un organe en cas de doute.
Cela signifie que les poumons qui pourraient convenir à une transplantation sont souvent rejetés, ce qui aggrave encore le manque d'organes de donneurs. Actuellement, environ 20 % des poumons donnés sont acceptés pour la transplantation, les 80 % restants étant rejetés. Pour fournir des données concrètes sur l'inflammation des poumons des donneurs, SQI Diagnostics développe le test TORdx LUNG.
Cette technologie consiste à mesurer les niveaux de quatre biomarqueurs de l'inflammation dans un échantillon de poumon. Le système peut fournir des résultats en 40 minutes, ce qui signifie qu'il est adapté aux exigences de temps d'une évaluation de transplantation. Si les niveaux de protéines inflammatoires sont élevés dans les poumons du donneur, le risque de complications est plus grand, alors que les poumons présentant des niveaux plus faibles sont plus susceptibles de donner de meilleurs résultats.
Medgadget a eu l'occasion de s'entretenir avec Eric Brouwer, directeur scientifique de SQI Diagnostics, au sujet de cette technologie.
Conn Hastings, Medgadget : Veuillez nous donner un aperçu de la pénurie d'organes de donneurs et des conséquences que cela entraîne pour les patients.
Eric Brouwer, SQI Diagnostics : Les deux éléments clés d'une transplantation d'organe sont l'organe du donneur et le receveur. Du côté du donneur, seuls 20 à 25 % des poumons disponibles sont jugés aptes par les chirurgiens à être transplantés chez le receveur.
Les chirurgiens transplanteurs sont préoccupés par les dommages et les traumatismes subis par le poumon - dommages visibles et dommages, principalement l'inflammation, qui se situent au niveau moléculaire. L'absence d'outils quantitatifs et objectifs de prise de décision concernant les lésions pulmonaires - en particulier au niveau moléculaire, où l'inflammation est une préoccupation majeure - conduit au rejet de nombreux poumons de donneurs en vue d'une transplantation.
Les conséquences de cette pénurie de poumons de donneurs pour les patients comprennent de longs délais d'attente pour les receveurs, la détérioration des receveurs potentiels pendant qu'ils sont sur la liste d'attente et des complications après la transplantation parce que le receveur n'était pas en aussi bonne santé en raison des longs délais d'attente pour les poumons de donneurs.
Medgadget : La pandémie de COVID-19 a-t-elle affecté le besoin et l'offre de poumons de donneurs ?
Eric Brouwer : La pandémie COVID-19 a eu un certain impact sur la disponibilité des organes de donneurs, notamment en raison de l'accès restreint à la chirurgie, de la mise en œuvre de nouvelles procédures de dépistage et de l'exacerbation des pénuries de personnel médical spécialisé. De manière surprenante, il n'y a pas eu de baisse significative du nombre de donneurs. Dans l'ensemble, la disponibilité des poumons de donneurs est donc restée stable.
Du côté des receveurs, l'impact a été plus important en raison de l'augmentation de leur nombre. En 2021, on estime que 10 % des transplantations pulmonaires aux États-Unis étaient dues à des complications liées au COVID-19, ce dernier ayant entraîné des dommages graves aux poumons nécessitant une transplantation. L'augmentation du nombre de receveurs s'est traduite par de longs délais d'attente, ce qui signifie que le receveur moyen a progressé davantage dans sa maladie pulmonaire et rend la transplantation plus compliquée.
Nous nous attendons à ce que les complications liées au COVID-19 continuent à augmenter le nombre de receveurs nécessitant une transplantation dans les années à venir.
Medgadget : Comment les poumons des donneurs sont-ils actuellement évalués comme convenant ou non à la transplantation ?
Eric Brouwer : L'évaluation des poumons de donneurs commence sur le site du donneur, où la santé du donneur est prise en compte, ainsi que des tests sanguins pour déterminer le groupe sanguin correspondant et le dépistage de maladies.
Après le prélèvement des organes et leur transport vers le centre de transplantation, les poumons sont évalués à l'aide de paramètres essentiellement qualitatifs (taille, radiographie, inspection visuelle, bronchoscopie) par des experts en chirurgie. L'inflammation des poumons du donneur, qui est difficile à évaluer à l'aide de paramètres qualitatifs, est une préoccupation générale car l'inflammation est connue pour entraîner de mauvais résultats chez le receveur.
De nouvelles technologies ont été adoptées : les poumons du donneur sont placés dans un système de pompage appelé perfusion pulmonaire ex vivo (EVLP) avant d'être transplantés chez le receveur. L'EVLP fournit aux poumons du donneur un substitut sanguin pour soutenir les cellules de l'organe et un système pressurisé pour oxygéner les poumons - imitant essentiellement la respiration. L'EVLP permet à l'équipe de transplantation d'évaluer quantitativement la capacité d'oxygénation du poumon avant la transplantation.
Même avec l'EVLP, il n'existe aucune mesure de médecine de précision pour mesurer l'une des principales préoccupations de l'équipe de transplantation : l'inflammation des poumons du donneur. L'état d'inflammation du poumon du donneur et son impact prévu sur le receveur restent une question de jugement de l'équipe chirurgicale, reposant sur l'interprétation de mesures essentiellement qualitatives dans le contexte de l'expérience passée. Notre technologie offre une approche de médecine de précision pour mesurer l'inflammation des poumons.
Medgadget : Qu'est-ce qui a poussé SQI Diagnostics à développer cette technologie et comment cela s'est-il produit ?
Eric Brouwer : Le Dr Peter Lea, fondateur de SQI Diagnostics, était professeur de spectroscopie et de microscopie à l'Université de Toronto. Les recherches du Dr Lea sur les mesures optiques ont conduit à la technologie de SQI Diagnostics, des capteurs de diagnostic hautement reproductibles qui peuvent être utilisés pour détecter et mesurer simultanément de nombreuses protéines différentes en un seul test utilisant un petit échantillon biologique.
Cette technologie avait été développée et améliorée au fil du temps pour des tests de diagnostic de maladies auto-immunes telles que la maladie cœliaque, la polyarthrite rhumatoïde, le lupus néphrétique et, plus généralement, la santé cardiaque et la démence. Ces maladies sont caractérisées par la présence de protéines inflammatoires, et SQI a développé une expertise approfondie dans la mesure des biomarqueurs d'inflammation.
En 2018, SQI Diagnostics a commencé à collaborer avec le Dr Shaf Keshavjee, qui est le chirurgien en chef du University Health Network (UHN) de Toronto et un leader mondial de la transplantation pulmonaire. Le Dr Keshavjee avait identifié des biomarqueurs inflammatoires qui prédisaient le résultat de la transplantation pulmonaire chez les receveurs, et il avait besoin d'un système de diagnostic innovant pour mesurer rapidement ces protéines pendant la procédure de transplantation. Le délai d'exécution de son test actuel était de plus de 3 heures, trop long pour fournir des résultats dans le délai de décision. Nous avons pu résoudre le problème de temps en divisant par quatre le délai d'obtention des résultats.
Medgadget : Veuillez nous donner un aperçu de la technologie et de son fonctionnement.
Eric Brouwer : Le test TORdx LUNG de SQI Diagnostics mesure quatre biomarqueurs d'inflammation dans une série d'échantillons prélevés dans le circuit EVLP. La méthode de test est un immunodosage au format ELISA sandwich avec détection par fluorescence. Le format du test est une plaque de microtitration de 96 puits. Pour chaque puits de la plaque, il y a des groupes de capteurs pour chacun des quatre biomarqueurs qui sont mesurés.
La plaque et les échantillons sont chargés sur l'instrument automatisé sqidlite, qui traite ensuite de manière robotique les échantillons, les réactifs et les solutions de lavage. Les résultats sont générés en 40 minutes - ce qui est bien en deçà du temps nécessaire à l'évaluation du poumon du donneur.
Les résultats du test nous indiquent que lorsque les concentrations de protéines de l'inflammation sont élevées ou ont tendance à augmenter avec le temps, le poumon est en proie à une inflammation et risque de provoquer des complications chez le receveur. À l'inverse, lorsque les concentrations de protéines d'inflammation sont faibles, les poumons sont plus susceptibles de donner de bons résultats chez le receveur
Medgadget : Comment avez-vous choisi les biomarqueurs et autres mesures quantitatives de l'aptitude du poumon du donneur à la transplantation ? Veuillez nous donner un bref aperçu de ces paramètres et de leur lien avec les chances globales de réussite de la transplantation.
Eric Brouwer : Au cours des trois ou quatre dernières décennies, la recherche en immunologie a identifié de nombreux biomarqueurs impliqués dans l'inflammation, ainsi que les voies biologiques associées. À partir de cette compréhension générale, l'équipe de recherche clinique de l'UHN a commencé par émettre l'hypothèse que les mauvais résultats des receveurs sont liés à l'inflammation du poumon du donneur, et que les marqueurs inflammatoires pourraient être corrélés aux résultats des receveurs, mesurés par le dysfonctionnement primaire du greffon et les soins aux patients en USI.
L'UHN, qui est l'un des plus grands centres de transplantation au monde, a évalué son vaste dépôt d'échantillons provenant de transplantations pulmonaires antérieures afin d'identifier les biomarqueurs les mieux corrélés aux résultats des receveurs. L'une des principales innovations a consisté à regrouper les résultats des biomarqueurs d'inflammation en un score unique, appelé score pulmonaire de Toronto, et ce score est corrélé aux résultats du receveur. Une publication récente dans The Journal of Heart and Lung Transplantation montre que l'utilisation de deux des résultats des biomarqueurs de l'inflammation donne une précision prédictive de 68 %. La précision prédictive grimpe à 87 % lorsqu'on combine les paramètres d'oxygénation des poumons avec le score pulmonaire de Toronto.
Medgadget : En termes d'approbation réglementaire et de disponibilité commerciale, à quel stade se trouve actuellement la technologie ?
Eric Brouwer : Le test TORdx LUNG est actuellement disponible en tant que produit à usage exclusif de recherche. SQI Diagnostics s'est engagé auprès d'un certain nombre de grands centres de transplantation américains pour recueillir des données cliniques supplémentaires afin de soutenir notre demande auprès de la FDA. Nous prévoyons que le produit sera en cours d'examen jusqu'en 2023.