Il existe deux approches principales en cours d’évaluation pour la transplantation d’EPR sous-maculaire : l’injection d’une suspension d’EPR et la transplantation d’un greffon d’EPR monocouche. Une comparaison détaillée entre les deux méthodes dépasse le cadre de ce manuscrit. Cependant, la transplantation d’un greffon RPE monocouche peut être avantageuse car les cellules RPE sont plus organisées en monocouche que dans une suspension. Les cellules EPR dans le greffon sont organisées en une monocouche confluente, qui ressemble à l’organisation de la couche cellulaire RPE physiologique et permet aux cellules RPE transplantées de remplir leurs fonctions physiologiques. Cela permet des paramètres de dosage plus précis par rapport aux suspensions cellulaires, ce qui est très pertinent pour les travaux de réglementation et la mise à l’échelle industrielle.
L’administration du patch RPE dans l’espace sous-rétinien nécessite une manipulation minutieuse de la macula et une insertion précise du greffon dans l’espace sous-rétinien. Les progrès technologiques en microchirurgie, tels que miOCT, et une meilleure compréhension de la dynamique des tissus rétiniens peropératoires ont réduit la courbe d’apprentissage de cette procédure. Au cours de cette discussion, les raisons d’être des aspects suivants seront expliquées : i) injection préopératoire de plasminogène; ii) l’utilisation de miOCT peropératoire; iii) l’utilisation d’une canule à double alésage personnalisée de 41 G, de réglages à faible PIO et de PFCL pour la création de bleb sous-rétinal; iv) grattage de la couche cellulaire RPE native avant la transplantation; v) l’utilisation du sirolimus, de la triamcinolone, de la doxycycline et de la minocycline pour réduire le rejet immunogène du greffon.
Les injections préopératoires de plasminogène libèrent des adhérences rétiniennes parafoveales
Dans les premières expériences, il était difficile de détacher la fovéa avec une seule onde fluide. Lors de l’évaluation avec miOCT, les images ont révélé la présence d’adhérences rétiniennes externes parafoveales à l’EPR native ainsi que des preuves de traumatisme intrarétinien20. Ces adhérences peuvent avoir conduit à une expansion verticale du bleb plutôt qu’à l’onde du liquide sous-rétinien se propageant sur le contour de la rétine, entraînant un traumatisme fovéal. Le plasminogène est le précurseur inactif de la plasmine, une protéase ciblant la fibronectine et la laminine. L’ocriplasmine est une variante bio-modifiée de la plasmine humaine, approuvée par la Food and Drug Administration (FDA) et l’Agence européenne des médicaments (EMA) pour le traitement de la traction vitréomaculaire symptomatique avec ou sans trou maculaire concomitant. Cependant, les rapports post-approbation du développement d’un œdème de la macula cystoïde après l’injection d’ocriplasmine ont suggéré un effet plus étendu de l’enzyme sur la rétine23.
Bien que les mécanismes exacts n’aient pas été identifiés, il a été suggéré que la plasmine pourrait affaiblir l’adhésion rétinienne par la dégradation des éléments de la matrice interphotoréceptrice responsables de l’adhésion photorécepteur-EPR24. Dans ce protocole, les yeux PSN ont été traités avec du plasminogène intravitréen 1 semaine avant la chirurgie pour libérer les adhérences rétiniennes externes parafoveales. En supposant que l’adhésion photorécepteur-EPR est affaiblie, une force plus faible est nécessaire pour détacher la rétine neurosensorielle, y compris l’anneau parafoveal distal, qui résiste généralement à l’onde du liquide sous-rétinien20. Ainsi, la force administrée lors du décollement du bleb rétinien entraîne l’expansion du bleb à travers le contour rétinien plutôt que d’étirer la rétine tangentiellement. Cela réduit le risque de déchirures fovéales. Cependant, il convient de noter que l’effet du plasminogène sur la survie à long terme du greffon n’a pas été étudié dans ce protocole. Des études futures devraient tenter de déterminer cet effet.
miOCT fournit une rétroaction anatomique pour guider la création de bleb sous-rétinal, l’implantation de greffe et le drainage du liquide sous-rétinien
La manipulation peropératoire et atraumatique de la macula est essentielle pour obtenir de bons résultats de transplantation. Cependant, les changements microstructuraux de la macula liés à la manipulation peuvent ne pas toujours être évidents sur le microscope opératoire. Dans de telles procédures, le miOCT est un outil important qui fournit une rétroaction peropératoire tridimensionnelle en temps réel de la structure maculaire. miOCT est particulièrement utile pendant les étapes de décollement fovéal, d’implantation de greffe et de drainage du liquide sous-rétinien à l’aide d’un échange fluide-air. Pendant le détachement fovéal, miOCT peut déterminer les dimensions verticales et horizontales du bleb. Les microtears fovéaux, qui peuvent ne pas être visualisés clairement au microscope chirurgical, peuvent être confirmés par miOCT (Figure 3). Pendant l’implantation du greffon, les images miOCT guident en montrant l’emplacement du greffon ou la proximité de la fovéa, à travers la rétine souvent moins transparente et détachée. miOCT peut également mettre en évidence les zones possibles d’adhésion rétinienne au cours d’un processus de transplantation difficile25. Enfin, dans le processus de drainage du liquide sous-rétinien, miOCT peut guider de manière fiable le drainage du liquide sous-rétinien jusqu’à ce que le contact complet du greffon rétinien-EPR soit atteint.
La combinaison d’une canule à double alésage, de faibles réglages de PIO et d’une tamponnade vitrée PFCL réduit en synergie les traumatismes maculaires lors de la création de bleb sous-rétiniens
L’étirement tangentiel de la rétine et la turbulence du liquide peuvent se produire pendant l’injection sous-rétinienne de BSS pour le décollement fovéal conduisant à des déchirures fovéales indésirables. Pour contrer ces phénomènes, des facteurs tels que la position relative et la distance par rapport au centre fovéal où l’injection est initiée, le volume et la vitesse d’injection, la tamponnade vitrée, le choix de l’instrumentation sous-rétinienne et la PIO se sont tous révélés pertinents20,26,27. Le bleb sous-rétinien pour le décollement fovéal doit être situé à un endroit suffisamment éloigné de la fovéa, car l’étirement rétinien peut être le plus élevé au site d’initiation du bleb27. La PIO doit également être maintenue à un niveau bas tout au long de la création du bleb sous-rétinien. Lorsque la PIO de l’œil est élevée, on observe une augmentation verticale plus élevée de la taille des blebs plutôt qu’une expansion le long du contour de la rétine, tandis que les blebs sont moins profonds à des pressions plus faibles20. De plus, bien qu’une injection intravitréenne de 50 μL doublera effectivement la PIO chez l’homme28, étant donné la longueur plus courte des yeux chez les PSN, l’augmentation de la PIO pendant l’injection sous-rétinienne sera probablement plus élevée et plus rapide que chez l’homme. Alors que la plupart des appareils de vitrectomie s’ajustent à la fluctuation de la PIO, l’ajustement n’est pas un processus simultané mais plutôt un processus réactif qui se produit au fur et à mesure que l’injection sous-rétinienne se déroule. Par conséquent, plus la PIO est élevée, plus le risque de surmenage de la rétine et de traumatisme fovéal qui en résulte est élevé. Ainsi, il est essentiel de maintenir une faible PIO stable lors de l’injection sous-rétinienne.
Une canule sous-rétinienne commerciale de 20/41 G (DORC) ou de 25/41 G à double alésage fabriquée sur mesure est recommandée pour l’injection sous-rétinienne. La canule permet au liquide de sortir de la cavité vitréenne en échange de BSS injecté dans l’espace sous-rétinien. Cela garantit la régulation « simultanée » de la PIO pendant l’injection sous-rétinienne. Un schéma de la canule à double alésage est illustré à la figure 2. Enfin, le PFCL est utilisé pour réduire le risque de déchirures fovéales20,26,27. Comme les PFL, tels que l’octaline, ont une densité plus élevée, ils exercent une force vers le bas sur la rétine pendant le décollement fovéal29. Cela stabilise davantage le processus de création de bleb de décollement fovéal et améliore l’expansion du bleb le long du contour rétinien. Cette technique a été utilisée avec succès pour l’injection sous-rétinienne de rtPA dans le cadre d’une hémorragie sous-maculaire massive due à la nAMD30.
L’élimination par prétransplantation de l’EPR natif permet la restauration du complexe RPE-photorécepteur
L’EPR de l’hôte doit être retirée avant la transplantation du greffon. En effet, la restauration du complexe RPE-photorécepteurs est nécessaire pour permettre à la greffe RPE de remplir ses fonctions physiologiques de soutien des photorécepteurs21. L’EPR de l’hôte, s’il n’est pas enlevé, peut se présenter comme une barrière mécanique, ce qui empêche la restauration de ce complexe. Il peut être éliminé soit par l’administration de produits chimiques toxiques pour l’EPR, soit en utilisant des moyens physiques d’élimination. Les méthodes d’élimination chimique comprennent l’administration systémique ou sous-rétinienne d’iodate de sodium31,32. Comme l’iodate de sodium provoque une dégénérescence généralisée des photorécepteurs, des cellules EPR et de Choriocapillaris lorsqu’il est administré, sa toxicité rétinienne et systémique empêche son utilisation pour les essais chez l’homme32,33. Par conséquent, les techniques peropératoires physiques sont préférées. Diverses méthodes physiques ont été conceptualisées. Lorsque des méthodes physiques sont utilisées, il est crucial que la membrane de Bruch reste intacte. De nombreuses études in vitro ont démontré la dépendance de la survie du greffon RPE sur une membrane de Bruch intacte34,35,36.
Les tentatives de débridement hydraulique ont été associées à des ruptures de la membrane de Bruch, à une augmentation du taux de développement de la membrane épirétinienne et à une vitréorétinopathie proliférative, entraînant un décollement tractionnel de la rétine37. Une spatule saupoudrée de diamants proposée pour le débridement RPE a également conduit à des ruptures dans la membrane de Bruch, entraînant une prolifération cellulaire de la choroïde dans l’espace sous-rétinien38. Fait intéressant, un instrument à boucle extensible sur mesure pourrait éliminer l’EPR sus-jacent avec préservation de la membrane de Bruch dans les yeux des lapins et des porcs11,39. L’élimination de l’EPR sous-jacente est également utile pour établir des modèles animaux atteints d’EPR et d’atrophie rétinienne externe, similaires à la forme atrophique avancée de la DMLA. Lorsqu’une zone focale de l’EPR est retirée de la macula, la plaie de l’EPR se referme via l’hypertrophie des cellules d’EPR restantes. Cependant, cette réponse cicatrisante est associée à une atrophie de la couche nucléaire externe40. Bien que la création d’un modèle animal dépasse la portée de ce manuscrit, une procédure similaire peut créer un modèle animal d’un phénotype avancé de DMLA atrophique pour les tests de thérapies cellulaires dérivées de l’EPR.
L’utilisation du sirolimus, de la triamcinolone, de la doxycycline et de la minocycline pour réduire le rejet immunogène du greffon
On pense que l’espace sous-rétinien est un site immuno-privilégié, maintenu par une barrière hémato-rétinienne intacte et d’autres facteurs41. Dans de nombreuses études portant sur la transplantation sous-rétinienne de dérivés de cellules souches avec une barrière hémato-rétinienne intacte, les médicaments immunosuppresseurs jouent un rôle négligeable dans la survie du greffon42. On pense que la barrière hémato-rétinienne externe est formée par la couche RPE native et les jonctions serrées entre les cellules RPE. Alors que l’élimination native de l’EPR permet une meilleure intégration de l’EPR transplanté et des photorécepteurs de l’hôte, la barrière hémato-rétinienne est perturbée dans le processus, ce qui augmente la probabilité d’un rejet immunitaire. Classiquement, les lymphocytes T sont au cœur du processus de rejet de greffe d’autres organes tels que le rein et le foie43. Par conséquent, les schémas immunosuppresseurs initiaux pour la transplantation de tissu rétinien visaient à réduire ces réponses immunitaires adaptatives.
Le sirolimus, une cible mécaniste de l’inhibiteur de la rapamycine, et le tacrolimus, un inhibiteur de la calcineurine, sont des exemples de médicaments immunosuppresseurs ciblant les réponses immunitaires adaptatives. Cependant, malgré une suppression adéquate des lymphocytes T, les taux de survie du greffon restent faibles. De plus, les cellules EPR sont connues pour supprimer l’activation des lymphocytes T par la libération de facteurs inhibiteurs et favoriser la génération de lymphocytes T régulateurs44. Par conséquent, il est devenu de plus en plus évident que l’immunité adaptative n’est peut-être pas le seul facteur contribuant au rejet du greffon42. La transplantation sous-rétinienne de produits cellulaires peut entraîner l’accumulation et l’activation de microglies45.
Les microglies sont les macrophages de la rétine. Ils se composent de deux populations principales: 1) la microglie périvasculaire du système vasculaire rétinien interne et 2) la microglie du parenchyme du tissu rétinien. Comme les microglies font partie de la réponse immunitaire innée, les glucocorticoïdes intravitréens, tels que la triamcinolone, peuvent supprimer la prolifération médiée par les cytokines46. La doxycycline et la minocycline peuvent également supprimer l’activation microgliale et doivent être envisagées47,48. Enfin, les différences entre le rejet immunitaire des allogreffes RPE et celles des xénogreffes sont incomplètement comprises49. Par exemple, des alloanticorps contre les cellules EPR induites dérivées de cellules souches pluripotentes ont été rapportés dans le sérum de modèles de rejet immunitaire in vivo. Cependant, le rôle de ces anticorps et l’importance du rejet médié par les anticorps dans la survie du greffon restent inconnus50. Par conséquent, un régime multimédicament utilisant le sirolimus pour la suppression de l’immunité adaptative et une combinaison de triamcinolone, de doxycycline et de minocycline pour la suppression de l’immunité innée est proposé. Ce régime a été utilisé avec succès chez des lapins avec de bons résultats de survie du greffon et des effets systémiques minimes11.
Limites de cette technique chirurgicale
Cet article décrit une méthode chirurgicale possible pour délivrer une feuille de greffe RPE dans l’espace sous-rétinien du PSN; cependant, cela ne signifie pas que c’est le seul moyen optimisé. Différents chirurgiens vitréo-rétiniens peuvent avoir d’autres préférences pour l’instrumentation et la technique. Par exemple, cette conception de dispositif d’implantation ne peut délivrer que des implants plats soutenus par un support cellulaire plus rigide et peut donc ne pas convenir aux implants relativement flexibles (ou roulés). Les greffes de suspension RPE peuvent omettre une grande partie de cette technique. En conséquence, les détails chirurgicaux devront être modifiés en fonction de chaque stratégie d’accouchement.
Alors que l’intérêt pour les thérapies cellulaires pour le traitement des maladies dégénératives de la rétine continue de croître, le modèle animal NHP sera essentiel dans les études précliniques pour étudier les facteurs affectant la survie du greffon RPE. Dans ce manuscrit, des stratégies sont proposées pour permettre l’administration plus fluide d’un greffon RPE monocouche sous-maculaire dans l’œil NHP. Des méthodes pour une meilleure visualisation des complications peropératoires sont également recommandées. On s’attend à ce que ces méthodes continuent de s’améliorer à mesure que l’utilisation des thérapies cellulaires se développe. Les futurs documents méthodologiques devraient également envisager de proposer une liste complète d’investigations pour évaluer divers aspects structurels et fonctionnels de la greffe.