Bien que des thérapies de remplacement, telles que la dialyse et les dispositifs d’assistance ventriculaire, existent pour les personnes atteintes d’insuffisance rénale et cardiaque, la transplantation pulmonaire reste la principale option de traitement pour les patients souffrant d’une maladie pulmonaire en phase terminale. Cette procédure est le seul choix salvateur pour les personnes diagnostiquées avec une fibrose pulmonaire1. De plus, il est utilisé pour prolonger la durée de vie des personnes atteintes de maladies pulmonaires obstructives en phase terminale comme l’emphysème, ainsi que de celles atteintes d’affections suppuratives telles que la fibrose kystique1.
Bien que les taux de survie à court terme se soient améliorés en raison des améliorations techniques, de l’amélioration des soins périopératoires et des progrès en matière d’immunosuppression, les résultats à long terme après une transplantation pulmonaire sont nettement inférieurs à ceux des autres organes solides. Le taux de survie global à cinq ans de seulement 50 % pour les receveurs de greffes pulmonaires est beaucoup plus faible que pour ceux qui reçoivent des allogreffes cardiaques, rénales ou hépatiques1. Notre équipe et d’autres ont soupçonné que la raison d’un tel écart est le manque de modèles biologiques cliniquement pertinents pour comprendre pleinement les voies menant au rejet et/ou à la tolérance de l’allogreffe pulmonaire, car la manipulation expérimentale de modèles murins physiologiquement pertinents a contribué de manière significative à la survie à long terme d’autres allogreffes solides ou cellulaires2.
Avant le développement du modèle de transplantation pulmonaire orthotopique de souris, les chercheurs s’appuyaient sur des modèles animaux plus grands pour leurs études. Cependant, ces modèles plus grands présentaient des limites, notamment un manque de mutants transgéniques nécessaires à l’exploration des questions mécanistes3. De plus, les études chez le rat ont été confrontées à des limites similaires4, et les modèles de greffe trachéale hétérotopique non vascularisée chez la souris ont également été limités à leur utilité5. La recherche a montré l’importance d’utiliser des modèles de transplantation vascularisés plutôt que des modèles non vascularisés dans divers systèmes d’organes. Par exemple, les greffons non vascularisés de tissu cardiaque néonatal insérés dans le pavillon de l’oreille des souris receveuses n’ont pas d’interaction directe avec l’endothélium vasculaire et la circulation sanguine du receveur. Par conséquent, leur pertinence est limitée par rapport aux greffes cardiaques humaines vascularisées6. De la même manière, le modèle de greffe trachéale hétérotopique, qui manque de vascularisation et d’aération, diffère considérablement des greffes de poumons humains, en particulier en ce qui concerne les changements observés des voies respiratoires dans les petites voies respiratoires après la transplantation. De plus, l’apparition rapide de l’occlusion fibrotique dans les allogreffes trachéales hétérotopiques ne reflète pas les observations observées dans les poumons humains ou dans les greffes de poumons vascularisés chez les animaux de grande taille ou les rats7.
Dans notre laboratoire de recherche, la création du modèle de greffe de poumon orthotopique de souris a été inspirée par le modèle de greffe de poumon unique orthotopique établi chez le rat 8,9. Contrairement aux humains, les souris et les rats ne possèdent qu’un seul lobe dans leur poumon gauche, ne constituant que vingt-cinq pour cent de la masse pulmonaire totale. Cette caractéristique permet de réaliser avec succès une transplantation du poumon gauche dans des modèles murins sans nécessiter d’assistance circulatoire10,11. Au fil du temps, nous avons apporté des modifications techniques au modèle et, dans ce contexte, les étapes clés qui facilitent la réalisation de la procédure sont élucidées.
Au-delà de ses implications dans la recherche en immunobiologie de la transplantation, le modèle de greffe de poumon de souris orthotopique offre un instrument robuste pour explorer le rôle des cellules stromales pulmonaires non hématopoïétiques dans divers processus pathologiques. Cela se produit parce qu’une greffe de poumon unique syngénique mutante conduit à un remplacement presque complet des cellules hématopoïétiques par des cellules dérivées du receveur, tandis que les cellules stromales non hématopoïétiques continuent de provenir du donneur. Par conséquent, un « organe chimérique » peut être créé sans irradiation de l’hôte ou expression spécifique au poumon d’un transgène12. De plus, le poumon natif du côté opposé peut fonctionner comme un contrôle interne chez le même animal sans provoquer de changements généralisés dans le système immunitaire de l’hôte. Ce modèle est très prometteur pour faire progresser la recherche sur la transplantation pulmonaire et d’autres voies pathologiques impliquant des cellules stromales pulmonaires.