UNIVERSITE DE PICARDIE JULES VERNE
UFR DE PHARMACIETHESE
POUR LE DIPLOME D’ETAT DE DOCTEUR EN PHARMACIE
Soutenue publiquement
le 14 Juin 2017
Par
Pauline COMMARTEAU
LE DONNEUR DE MOELLE OSSEUSE ET DE CELLULES SOUCHES
HEMATOPOIETIQUES
JURY
PRESIDENT :
Dr Sophie LIABEUF, Maître de conférence des universités – Praticien hospitalier
MEMBRES :
Dr Nicolas GUILLAUME, Maître de conférence des universités – Praticien hospitalier
Dr Judith DESOUTTER, Praticien hospitalier
Dr Caroline TEMPLEMENT, Pharmacien d’officine
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Remerciements
Mr Nicolas Guillaume, merci de m’avoir proposé ce travail, d’avoir toujours été disponible et réactif, d’avoir répondu à mes questions, à mes doutes, de m’avoir aiguillée comme vous l’avez fait tout au long de la rédaction de cette thèse.
Mme Sophie Liabeuf et Mme Judith Desoutter, merci d’avoir accepté de faire partie de ce jury et de vous être rendues disponibles pour juger ce travail. Soyez assurées de mon plus grand respect. Melle Caroline Templement, je suis très heureuse que vous soyez présente pour ce jour si particulier qui clôture mes six années d’études. Je vous remercie infiniment pour tout ce que vous m’avez appris et apporté sur le plan professionnel et personnel depuis presque 4 ans maintenant. Vous êtes une chef au top !
A toute l’équipe de la Pharmacie de L’Europe, merci de m’avoir accueillie dans votre grande équipe comme vous l’avez fait. Je suis heureuse de vous avoir comme collègues et je vous remercie pour tout ce que vous m’avez apporté, pour votre soutien lors des périodes d’examen ou lors de la rédaction de cette thèse. Petit mot particulier pour Adeline, Estelle et Martine pour tous ces petits moments passés « hors boulot ». Vous êtes bien plus que des collègues et j’espère que vous le savez.
Maman, Papa, merci d’être des parents aussi formidables. Merci pour tout ce que vous avez fait pour moi, pour les sacrifices que vous avez faits pour me permettre de faire ces études, pour les allers-retours à Amiens, les bons petits plats, les dimanches en famille, les déménagements, les travaux. Merci pour votre soutien et pour votre amour.
Boulou, mon frère adoré, je suis heureuse de t’avoir pour moi toute seule. Merci d’avoir toujours pris soin de moi, et d’avoir toujours été si fier de moi. Et surtout, merci de m’avoir donné la plus adorable des nièces, ma Yayah, mon petit rayon de soleil.
Tatate, Hervé, merci pour tous ces moments en famille, ces Noëls, ces anniversaires. Loic, Julie, Yvon, merci pour tous les souvenirs que je partage avec vous. Vous êtes des cousins extraordinaires. Mamie, Papy, merci pour tout ce que vous m’avez apporté. C’est chez vous que j’ai passé une grande partie de mon enfance : Tous les midis, le soir après l’école, pendant les vacances. Je sais que je suis moins présente maintenant mais je ne vous oublie pas.
2 Mickael, mon chéri, je te remercie pour ton immense patience, pour ton soutien, ton réconfort et pour tout l’amour que tu m’apportes malgré la distance. J’ai hâte que tu termines toi aussi ces interminables études et qu’on puisse enfin vivre sereinement tous les deux. Je t’aime.
Emeline, ma poulette d’amour, mon binôme, mon clone. J’ai passé des moments formidables avec toi tout au long de ces études. Nos potins, notre habitude à tout critiquer, nos SMS avant les exams ou devant Nagui, les heures passées sur les comptes rendus de TP, notre façon de nous comprendre sans même nous parler, tout ça me manque énormément. Merci d’avoir toujours été là pour moi et d’être une amie exceptionnelle.
Mes amis rencontrés à la fac, Gwen, Laure, Odile, Lucie, Navaz, Faustin, Damien, Flo, Fageticola, Rominou, merci pour toutes ces soirées, restaus, gouters, après-midis film, sorties, voyages. Ces six années sont passées si vite à vos côtés. On n’en profite jamais assez.. Après les études, tout le monde prend un chemin différent mais on réussit tout de même à se voir et les retrouvailles sont toujours un vrai moment de plaisir. Je vous aime.
Tatiana.. Tatounette.. Tat, je te dédie cette thèse. A toi qui t’es battue sans relâche et a été si forte pendant 5 ans. Tu nous as montré ce qu’était le courage, la volonté et l’envie de vivre mais la maladie a été plus forte. Tu es partie tôt, beaucoup trop tôt. Tu avais encore un million de chose s à faire et à découvrir. Je ne pense pas que quelqu’un puisse mériter un tel sort mais ce qui est sûr c’est que, toi, tu ne le méritais pas. Tu nous as appris que la vie est une chance et qu’il faut en profiter tant qu’elle est là, sans accorder d’importance aux choses qui n’en ont pas. J’aurais aimé que tu sois présente à mes côtés pour ce jour qui compte tant pour moi.
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Table des matières
Index des figures ____________________________________________________________ 5
Index des tableaux __________________________________________________________ 6
Introduction________________________________________________________________ 7
1) Allogreffe de cellules souches hématopoïétiques ________________________________ 9
1.1 Principe ________________________________________________________________________ 9
1.1.1 Définition ________________________________________________________________________________ 9 1.1.2 Aspects immunologiques de l’allogreffe _____________________________________________________ 9 1.1.2.1 Immunologie de la GVH_______________________________________________________________10 1.1.2.2 L’effet anti-leucémique du greffon _____________________________________________________11
1.2 Indications ____________________________________________________________________ 12
1.2.1 Indications générales _____________________________________________________________________12 1.2.2 Le cas particulier des leucémies aigues myéloïdes ____________________________________________13 1.2.2.1 Définition ___________________________________________________________________________13 1.2.2.2 Classification ________________________________________________________________________13 1.2.2.3 Facteurs pronostics __________________________________________________________________13
1.3 Déroulement de l’allogreffe ______________________________________________________ 15
1.3.1 Le conditionnement ______________________________________________________________________15 1.3.2 Infusion des cellules issues du donneur après le conditionnement _____________________________16
1.4 Complications de l’allogreffe _____________________________________________________ 17
1.4.1 Le r ejet de greffe_________________________________________________________________________17 1.4.2 La GVH__________________________________________________________________________________17 1.4.2.1 La GVH aiguë ________________________________________________________________________17 1.4.2.2 La GVH chronique____________________________________________________________________19 1.4.3 Les complications infectieuses _____________________________________________________________20 1.4.4 Le syndrome d’obstruction sinusoïdal ______________________________________________________21
2) Le choix du donneur ______________________________________________________ 23
2.1 En fonction du système HLA______________________________________________________ 23
2.1.1 Immunobiologie du système HLA __________________________________________________________23 2.1.1.1 Expression tissulaire__________________________________________________________________23 2.1.1.2 Structure tridimensionnelle des molécules HLA__________________________________________24 2.1.1.3 Polymorphisme du système HLA _______________________________________________________25 2.1.2 Nomenclature du système HLA ____________________________________________________________26 2.1.3 Compatibilité ____________________________________________________________________________27
2.2 En fonction d’autres critères _____________________________________________________ 27
2.2.1 L’âge ___________________________________________________________________________________27 2.2.2 La compatibilité ABO _____________________________________________________________________28 2.2.2.1 Incompatibilité majeure ______________________________________________________________28 2.2.2.2 Incompatibilité mineure ______________________________________________________________29 2.2.3 Le statut CMV ___________________________________________________________________________29 2.2.4 Le sex e du donneur ______________________________________________________________________29 2.3 La nature du donneur ___________________________________________________________ 30 2.3.1 Le donneur intra-familial __________________________________________________________________30 2.3.1.1 Donneur géno-identique______________________________________________________________30 2.3.1.2 Donneur haplo-identique _____________________________________________________________30
4
2.3.2 Le donneur sur fichier ____________________________________________________________________31 2.3.3 Les unités de sang placentaire _____________________________________________________________34
3) Les sources de greffons____________________________________________________ 36
3.1 Quelques chiffres_______________________________________________________________ 36 3.2 Les modalités de prélèvement des cellules souches hématopoïétiques _________________ 36
3.2.1 Le pr élèvement de moelle osseuse _________________________________________________________36 3.2.2 Le pr élèvement de c ellules souches périphériques (CSP) ______________________________________37 3.2.2.1 Le principe __________________________________________________________________________38 3.2.2.2 Les facteurs de croissance G-CSF, Filgrastim (NEUPOGEN®) et Lénograstim (GRANOCYTE®) ___38 3.2.2.3 La cytaphérèse ______________________________________________________________________39 3.2.3 Le pr élèvement de sang de cordon _________________________________________________________40
3.3 Comparaison des différentes sources de greffon ____________________________________ 41
3.3.1 Composition_____________________________________________________________________________41 3.3.2 Devenir de la greffe ______________________________________________________________________42 3.3.2.1 Selon le type de donneur _____________________________________________________________43 3.3.2.2 Selon le type de pathologie ___________________________________________________________43 3.3.3 Risques pour le donneur volontaire ________________________________________________________44 3.3.3.1 Dans le cadre d’un don de moelle osseuse ______________________________________________44 3.3.3.2 Dans le cadre d’un don de cellules souches périphériques ________________________________45 3.3.3.3 Perturbation de la NFS________________________________________________________________46
4) Le donneur volontaire de moelle osseuse _____________________________________ 48
4.1 Cadre réglementaire : La loi de bioéthique _________________________________________ 48
4.1.1 Cas de la personne majeure _______________________________________________________________48 4.1.2 Cas de la personne mineure _______________________________________________________________49 4.1.3 Cas de la personne majeure faisant l’objet d’une mesure de protection légale___________________49
4.2 Le registre France Greffe de Moelle _______________________________________________ 50 4.3 Qui peut donner ? ______________________________________________________________ 50
4.3.1 Les conditions pour donner _______________________________________________________________50 4.3.2 Les étapes de l’inscription sur le registre ____________________________________________________50
4.4 Les contre-indications au don ____________________________________________________ 51
4.4.1 Les contre-indications formelles en France __________________________________________________52 4.4.2 Les contre-indications relatives en France ___________________________________________________56
4.5 Prise en charge des frais relatifs au don ____________________________________________ 57
Conclusion ________________________________________________________________ 59
Annexes __________________________________________________________________ 61
Références bibliographiques _________________________________________________ 72
5
Index des figures
Figure 1 : Aspects immunologiques de l'allogreffe de cellules souches hématopoïétiques Figure 2 : Schématisation des différentes étapes de la GVH 2
Figure 3 : Evolution de la répartition des indications d'allogreffe* 6
Figure 4 : Répartition des indications en 2015 des allogreffes apparentées (n=810 patients)* 6
Figure 5 : Exemple de GVH cutanée Figure 6 : Chronologie des infections Figure 7 : Structure HLA de classe 2 Figure 8 : Structure HLA de classe 1
Figure 9 : Représentation de la transmission familiale des antigènes principaux du système HLA 29
Figure 10 : Exemple de nomenclature
Figure 11 : a: Evolution des greffes haplo-identiques et de sang placentaire en Europe ; b : Evolution des greffes alternatives : donneur fichier 9/10, haplo-identique et sang placentaire en France 6.
Figure 12 : Evolution du nombre d'allogreffes de CSH selon le type de donneur 6
Figure 13 : Taux de mortalité liée à la greffe selon la compatibilité HLA-DRB1*14 Figure 14 : Taux de survie selon la compatibilité HLA-DRB1*14
Figure 15 : Algorithme de sélection du donneur et de la source de cellules souches pour les patients atteints d'hémopathies malignes 15
Figure 16 : Evolution de la répartition des sources de greffons de cellules souches hématopoïétiques 6
Figure 17 : Illustration du mode d'action du G-CSF 68
Figure 18 : Evolution du nombre d'unités placentaire en France 6
Figure 19 : Evolution du taux d'hémoglobine avant pendant et après le don 89
Figure 20 : Evolution des taux de : A : Lymphocytes ; B : Plaquettes ; C : Hémoglobine avant pendant et après le don 89
6
Index des tableaux
Tableau 1 : Indications d'allogreffes de CSH en première ligne thérapeutique en fonction de l'âge, du score de comorbidité et de la stratification pronostiques des LAM basée sur l'étude cytogénétique et biologique moléculaire 10
Tableau 2 : Les différents conditionnements avant allogreffe de cellules souches hématopoïétiques 1
Tableau 3 : Les différents stades de la GVH aigue 17
Tableau 4 : Les différents grades de GVH aigue 17
Tableau 5 : Critères diagnostiques d'un syndrome d'obstruction sinusoïdale post-greffe de moelle 26
Tableau 6 : Effet d'une incompatibilité ABO entre donneur et receveur sur la survie et l'incidence de GVH 36
Tableau 7 : Dose cellulaire de cellules nucléées totales, CD34 et lymphocytes T présentes dans les d ifférents greffons lors d'une greffe allogénique chez les adultes 73
Tableau 8 : Tableau comparatif des différentes sources de greffons 15
Tableau 9 : Effets indésirables communs au don de moelle osseuse et de cellules souches périphérique 81
7
8 L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) constitue le traitement de référence de nombreuses hémopathies, malignes ou non, telles que les leucémies, les myélodysplasies, les hémoglobinopathies, etc. Pour qu’elle puisse être réalisée, l’identification d’un donneur volontaire compatible avec le patient est indispensable.
Bien que la loi impose les principes d’indisponibilité du corps humain, elle autorise néanmoins le don d’éléments et de produits du corps humain dans un cadre strict pour le sang, les organes, les tissus, cellules ou produits du corps humain.
Ainsi, en France, en 2015, près de 1 100 personnes ont fait don de cellules souches hématopoïétiques ou de moelle osseuse dans le but d’offrir une chance de survie supplémentaire à un receveur malade, qu’il s’agisse d’un parent ou d’un inconnu, par le biais d’une allogreffe.
A l’échelle internationale, malgré les 29 millions de donneurs volontaires inscrits sur les registres, plus de 21 000 personnes dans le monde sont toujours en attente d’une telle greffe. Ces chiffres illustrent la principale limite de l’allogreffe : un patient n’a qu’une chance sur un million d’être compatible avec un donneur extra-familial.
Ainsi, afin de maximiser les chances de trouver des donneurs aux patients candidats à la greffe, il est important de promouvoir l’inscription des donneurs volontaires sur les registres nationaux et internationaux.
Cette thèse a pour but de faire le point sur l’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques ainsi que sur le parcours du donneur volontaire.
9
1) Allogreffe de cellules souches hématopoïétiques
1.1 Principe
1.1.1 Définition
L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques est une technique d’immunothérapie cellulaire largement employée en onco-hématologie, compte tenu du pronostic encore réservé de certaines hémopathies malgré le développement des thérapies ciblées. Elle consiste en l’injection, chez un receveur malade, de cellules souches hématopoïétiques provenant d’un donneur sain. Cette injection se fait en général 24 heures après le prélèvement chez le donneur, sur cathéter central tunnélisé, par transfusion. Le pouvoir curatif de l’allogreffe de CSH repose sur l’association de deux mécanismes d’action 1 :
- le premier vient du conditionnement myélo-ablatif qui précède la greffe. Il a pour but de détruire, par une chimiothérapie associée ou non à une radiothérapie, les cellules tumorales mais aussi tout le système hématopoïétique du patient afin d’assurer une immunosuppression assez importante pour éviter le rejet de greffe. C’est la première étape de l’allogreffe. Elle est réalisée 8 à 10 jours avant l’injection de CSH ;
- la seconde action anti-tumorale vient de la greffe en elle-même et de l’action des cellules immunocompétentes du greffon. C’est l’effet GVL (Graft versus leukemia) .
Les limites de l’allogreffe sont dictées par deux raisons importantes : la disponibilité d’un donneur compatible, dans la fratrie (donneur apparenté) ou non (donneur non apparenté), et la toxicité de cette thérapeutique.
1.1.2 Aspects immunologiques de l’allogreffe
Lors d’une greffe de moelle osseuse, les cellules du receveur portant leurs propres antigènes d’histocompatibilité et les cellules du donneur portant également leurs propres antigènes d’histocompatibilité sont mises en présence. Si on exclut les cas d’autogreffes ou de greffes synergiques (entre jumeaux monozygotes), il est impossible que la totalité des antigènes d’histocompatibilité du receveur et du donneur soient identiques. Ces différences antigéniques sont à l’origine de l’alloréactivité du greffon par l’intermédiaire des cellules immunes matures qu’il contient, les lymphocytes T. On observe donc une réponse allogénique dirigée contre :
10 - les tissus du receveur, avec pour conséquence un risque de GVH (Graft versus Host) ; - les cellules hématopoïétiques résiduelles du receveur, avec pour conséquence une
diminution du risque de rejet ;
- les cellules malignes hématopoïétiques du receveur, avec pour conséquence un effet antitumoral GVL. (Figure 1).
Figure 1 : Aspects immunologiques de l'allogreffe de cellules souches hématopoïétiques
1.1.2.1 Immunologie de la GVH
La physiopathologie de la GVH se divise en 3 phases qui s’auto-entretiennent par un effet boule de neige 2 (Figure 2).
La première phase se déroule avant même le début de la greffe, pendant le conditionnement, où se produisent de nombreux dégâts cellulaires causés par le traitement, la maladie en elle-même ou des infections éventuellement présentes à ce moment 3, 4. Ces dégâts sont alors à l’origine d’une activation
cellulaire et d’une libération de cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-1, IL-6, GM-CSF) qui vont augmenter l’immunogénicité des antigènes du receveur ainsi que l’expression des molécules d’adhésion. Tout cela concourt à favoriser la reconnaissance des antigènes de l’hôte par les lymphocytes T du greffon. D’autre part, la muqueuse intestinale, fragilisée par le conditi onnement, laisse passer au niveau systémique, bactéries et endotoxines bactériennes, ce qui a pour conséquence d’augmenter la sécrétion de cytokines par les macrophages.
La deuxième phase correspond à l’activation des lymphocytes T du donneur qui reconnai ssent les alloantigènes présentés par les cellules présentatrices d’antigènes (CPA) de l’hôte et se différencient ainsi en lymphocyte T-helper de type TH-1 qui sécrètent l’interféron γ et l’IL-2. Les mécanismes de
11 costimulations entre la CPA et le lymphocyte amplifient la réaction d’activation de cellules T. Ainsi activés, ils génèrent une réponse cellulaire contre les cellules du receveur. La sécrétion d’interféron γ active les cellules natural killer et les macrophages, et favorise l’expression des chémok ines et des molécules HLA à la surface des cellules effectrices.
La troisième phase correspond à la phase des dégâts tissulaires. Les lymphocytes T cytotoxiques et les natural killer attaquent les cellules de l’hôte via la voie Fas-FasL (apoptose) et la voie des perforines.
Figure 2 : Schématisation des différentes étapes de la GVH 2
1.1.2.2 L’effet anti-leucémique du greffon
La disparité des antigènes d’histocompatibilité entre donneur et receveur est également le point de départ de l’effet GVL. Lorsque les lymphocytes T contenus dans le greffon réagissent à un antigène mineur d’histocompatibilité présent sur les cellules hématopoïétiques du receveur, ils exercent une activité anti-tumorale, appelée effet GVL. Cette implication des lymphocytes T a été démontrée lors des greffes T-déplétées à la suite desquelles des rechutes plus fréquentes ont été constatées 5.
Cette réaction du greffon contre la leucémie peut être stimulée pour obtenir des rémissions prolongées par administration au receveur de lymphocytes du donneur mais souvent au prix de GVH sévères.
12
1.2 Indications
1.2.1 Indications générales
En France, dans son bulletin annuel de 2015, l’agence de biomédecine recensait 1 964 greffes de CSH allogéniques (moelle osseuse, sang périphérique ou sang placentaire) chez 1 936 patients, parmi lesquelles 1 043 ont été réalisées avec un donneur non apparenté. En progression depuis plusieurs années, l’activité d’allogreffe marque un plateau en 2015.
Les indications de l’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques sont nombreuses et peuvent se classer en deux catégories 6 : (Figure 4)
- les hémopathies malignes ; - les hémopathies non malignes.
Chez l’adulte, les hémopathies malignes représentent 90,2% des allogreffes apparentées et 94,5% des allogreffes non apparentées. Les trois principales indications sont la leucémie aigüe myéloblastique, la myélodysplasie et la leucémie aigue lymphoblastique qui représentent respectivement 34,1%, 15,4% et 13,4% des allogreffes en 2015 en France 6 (Figure 3). Le pourcentage d’allogreffe dans le cadre des
myélodysplasies ne cesse d’augmenter depuis 2005. Cela s’explique par une moyenne d’âge plus élevée de ces patients qui ont de plus en plus accès à l’allogreffe grâce aux nouvelles techniques de conditionnement d’intensité réduite.
Figure 4 : Répartition des indications en 2015 des allogreffes apparentées (n=810 patients)* 6
13 Les hémopathies non malignes regroupent quant à elles les aplasies médullaires constitutionnelles (maladie de Fanconi) ou acquises, les déficits immunitaires combinés sévères, les hémoglobinopathies et les déficits enzymatiques portant sur le tissu hématopoïétique (maladie de Gaucher).
L’ensemble des indications de l’allogreffe est résumé en Annexe 1 7.
1.2.2 Le cas particulier des leucémies aigues myéloïdes 1.2.2.1 Définition
Les leucémies aiguës myéloïdes (LAM) sont des pathologies malignes de la moelle osseuse. Elles se caractérisent par la prolifération tumorale de cellules hématopoïétiques immatures (blastes) ayant perdu leur capacité de différenciation. L’envahissement de la moelle osseuse par les cellules leucémiques (>20%) induit une insuffisance médullaire associant anémie, thrombopénie et neutropénie pouvant être à l’origine de complications hémorragiques et infectieuses graves. L’incidence des LAM est de 3 à 4 cas/100 000 par an en Europe, et augmente à partir de 55-60 ans pour atteindre 14 cas/100 000 après 65 ans 8.
Bien que le traitement d’induction ait peu évolué au cours des deux dernières décennies, une meilleure connaissance de la pathologie a permis de classer les LAM en fonction de leur risque de rechute grâce à des études cytogénétiques et moléculaires et ainsi d’établir une stratégie thérapeutique adaptée après première rémission complète en fonction de ce risque 9.
1.2.2.2 Classification
Dans le but de distinguer les sous-groupes de LAM biologiquement et cliniquement pertinents, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a établi une classification dernièrement mise à jour (Mai 2016). Cette classification prend en compte des données morphologiques, de cytogénétique, de biologie moléculaire, mais également l’histoire précédant le développement de la maladie (Annexe 2).
1.2.2.3 Facteurs pronostics
La cytogénétique initiale et la biologie moléculaire sont les facteurs pronostiques les plus importants dans les LAM. Elles permettent de les classer en 3 groupes 10 (Tableau 1) :
14 - les leucémies aigues myéloïdes de pronostic favorable avec une survie à 5 ans allant de 55 à 65% ; - les leucémies aigues myéloïdes de pronostic défavorable avec une survie à 5 ans qui ne dépasse
pas 15% ;
- les leucémies aigues myéloïdes de risque intermédiaire avec caryotype normal. Dans ce groupe, on s’est aperçu que certaines aberrations moléculaires rapprochent ces leucémies du groupe défavorable alors que d’autres les rapprochent du groupe des leucémies d’évolution favorable. Des facteurs pronostics liés au patient existent également : L’âge au moment du diagnostic de la LAM est un élément important du pronostic. La réponse au traitement est plus faible et la mortalité associée à la toxicité du traitement est plus importante chez les patients âgés.
Les comorbidités sont également à prendre en considération. Le score HCT-CI (hematopoietic cell transplantation-comorbidity index) ou Sorror permet de classer les patients candidats à l’allogreffe en fonction d’un nombre croissant de comorbidités 11 (Annexe 3).
Les indications d’allogreffes de cellules souches hématopoïétiques après une première rémission complète en fonction du pronostique de la LAM, de l’âge et du score de comorbidité sont résumées dans le Tableau 1 ci-dessous.
Tableau 1 : Indications d'allogreffes de CSH en première ligne thérapeutique en fonction de l'âge, du score de comorbidité et de la stratification pronostiques des LAM basée sur l'étude cytogénétique et biologique moléculaire 10
15 Après une première rechute, l’obtention d’une seconde rémission complète est une indication à l’allogreffe quel que soit le pronostic de départ, et quel que soit le type de greffon. Cependant, une étude de Burnett et al 12 a démontré que le bénéfice de l’allogreffe en seconde rémission était surtout
favorable aux LAM avec caryotype initialement défavorable ou intermédiaire.
1.3 Déroulement de l’allogreffe
1.3.1 Le conditionnement
Le conditionnement est la première étape de l’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques. Il a pour objectif d’obtenir une action
- myéloablative : permettant l’installation, la prise du greffon et son expansion ; - immunosuppressive : pour éviter le rejet du greffon ;
- anti-tumorale : afin d’éradiquer le clone leucémique.
A l’heure actuelle, il existe différents schémas de conditionnements qui se distinguent par leur pouvoir myélotoxique (conditionnement myélo-ablatif ou non myélo-ablatif) et leurs propriétés immunomodulatrices 1 (Tableau 2).
Les conditionnements myéloablatifs conventionnels ne permettent pas la reconstitution hématologique autologue après administration 13. Ils reposent sur l’association d’une irradiation
corporelle totale à 12 Gray et de cyclophosphamide à la posologie de 60 mg/kg/jour pendant 2 jours. Dans certaines situations, pour diminuer la toxicité de l’irradiation, le cyclophosphamide peut être associé avec du busulfan IV (qui a l’avantage d’être moins toxique sur le plan hépatique que la forme per os). Ce type de conditionnement est associé à une diminution des taux de rechutes mais à une augmentation de la toxicité. Il est donc réservé aux patients de moins de 50 ans et présentant peu de morbidités 14.
Cependant, de plus en plus, un autre type de conditionnement est utilisé. En effet, selon l’indication, l’âge et les comorbidités du patient, le conditionnement peut-être d’intensité réduite. Ces conditionnements sont peu cytoréducteurs mais très immunosuppresseurs et permettent la prise du greffon malgré la persistance des cellules du receveur dans la moelle, l’effet antitumoral étant le résultat d’un effet GVL. Les molécules utilisées sont une association de sérum anti-lymphocytaire (SAL) + fludarabine + busulfan, ou encore de fludarabine + faible irradiation (2 Gray). Ce type de
16 conditionnement présente plusieurs avantages : la myélosuppression qu’il induit est réversible en 28 jours et une reconstitution autologue est possible en cas de non prise de la greffe ou d’absence d’injection du greffon.
Ces différents conditionnements sont présentés dans le tableau ci-dessous.
Tableau 2 : Les différents conditionnements avant allogreffe de cellules souches hématopoïétiques 1
1.3.2 Infusion des cellules issues du donneur après le conditionnement
Après infusion, les cellules souches hématopoïétiques gagnent les cavités médullaires, s’y multiplient et maturent pour que la reconstitution hématopoïétique soit totale. La sortie d’aplasie, définie par un taux de polynucléaires neutrophiles > 500/mm3 pendant trois jours consécutifs a généralement lieu au
bout de 2 à 4 semaines au cours desquelles transfusions et prophylaxie antiinfectieuse sont indispensables. La source de cellules souches hématopoïétiques influe sur la rapidité de la sortie d’aplasie. En effet, elle est généralement de 2 semaines pour les cellules souches périphériques, 3 semaines pour la moelle osseuse et 4 semaines pour le sang de cordon 15.
La prise de greffe s’objective par le chimérisme. Il permet de quantifier et de caractériser parmi les cellules circulantes ou les cellules de la moelle du patient greffé, la proportion de cellules dont l’origine est celle du donneur et la proportion de cellules dont l’origine est celle du receveur. Pour ce faire, on utilise des marqueurs génétiques qui différencient le receveur et le donneur. Ces marqueurs peuvent être liés au sexe (dans le cas où donneur et receveur sont de sexe différent) ou portés par des chromosomes autosomiques, ce sont alors les polymorphismes de répétition ou les variations de
17 nucléotides (SNP ou Single Nucleotide Polymorphism). A terme, le but est d’obtenir un chimérisme complet c'est-à-dire un tissu hématopoïétique exclusivement composé de cellule s du donneur.
1.4 Complications de l’allogreffe
1.4.1 Le rejet de greffe
Le rejet de greffe peut être primaire (absence de prise de greffe après 42 jours) ou secondaire après une prise de greffe initiale. C’est une complication rare, ne dépassant pas 5%, qui survient lorsque persistent, après le conditionnement, des lymphocytes T du receveur capable s de s’activer contre les cellules du greffon. Les principaux facteurs favorisant le rejet de greffe sont les incompatibilités HLA, l’utilisation de conditionnement non-myéloablatifs ou l’utilisation d’un greffon pauvre en cellules immunocompétentes comme les unités de sang placentaire (USP).
Le sérum anti-lymphocytaire, utilisé pendant le conditionnement, permet de supprimer les lymphocytes T résiduels du receveur et diminuer ce risque 16.
1.4.2 La GVH
La réaction du greffon contre l’hôte se définit comme la destruction des tissus du receveur par les cellules immunocompétentes contenues dans le greffon. C’est la complication majeure de l’allogreffe à la fois en termes de fréquence (70% des patients allogreffés) et de gravité. En plus d’augmenter la mortalité, elle conduit à utiliser de manière prolongée des thérapies immunosuppressives, augmente les risques infectieux et les atteintes d’organes.
On distingue deux formes de GVH : La GVH aigue qui survient avant J100 post-greffe et la GVH chronique qui apparait après. Dans les deux cas, la GVH concerne principalement 3 organes : La peau (éruption cutanée voir décollement cutané), le tube digestif (diarrhées) et le foie (ictère cholestatique).
1.4.2.1 La GVH aiguë
Même en cas de full match entre le patient et son donneur, le risque de GVH aigue n’est pas exclu et peut atteindre 26 à 32% des allogreffes avec donneur apparenté 17.
En dehors de l’incompatibilité HLA, plusieurs facteurs favorisant la GVH aigue ont été décrits : le patient sera d’autant plus à risque si lui ou son donneur sont âgés ou lorsque donneur et receveur sont
18 de sexe différent et notamment quand le receveur est un homme. Enfin, le type de conditionnement et la prophylaxie jouent également un rôle 18. Par ailleurs, le risque de GVH n’est pas le même avec
tous les types de greffon. En effet, on constate plus de GVH avec les cellules souches périphériques et moins avec les cellules souches de sang placentaire (Tableau 8).
La GVH aigue est gradée de I (légère) à IV (très sévère) en fonction du nombre d’organe atteint et de sa sévérité (Tableaux 3 et 4).
La peau est le plus fréquent, et bien souvent le premier organe à être atteint par la GVH aigue, développant tout d’abord un érythème palmo-plantaire maculo-papuleux, inflammatoire, pouvant s’accompagner d’un prurit. Cette atteinte peut ensuite se propager au thorax, la face latérale du cou et aux oreilles, donnant un tableau assez évocateur. Dans les cas les plus sévères, c’est l’ensemble de la surface cutanée qui est atteint, donnant une érythrodermie pouvant se compliquer en formations bulleuses ressemblant à un syndrome de Stevens-Johnson.
Figure 5 : Exemple de GVH cutanée Tableau 3 : Les différents stades de la GVH aigue 17
19 Le foie est le deuxième organe le plus souvent impliqué. Son atte inte se manifeste par une augmentation des enzymes hépatiques, de la bilirubinémie et des phosphatases alcalines. De façon moins systématique, une hépatomégalie ou un ictère peuvent être retrouvés. Parfois, des formes graves peuvent survenir mais elles sont heureusement rares (troubles de la coagulation, ascite et encéphalopathie hépatique).
La GVH digestive apparaît quant à elle de manière plus tardive. L’atteinte se localise au niveau de l’intestin grêle et du côlon, entrainant d’importantes diarrhées aqueuses, verdâtres voire hémorragiques, des douleurs intestinales, une anorexie ainsi que des nausées et des vomissements.
La prophylaxie de la réaction du greffon contre l’hôte est primordiale et associe plusieurs immunosuppresseurs comme le mycophénolate mofétil (Cellcept®), la ciclosporine (Néoral®, Sandimmun®), le tacrolimus (Prograf®, Advagraf®) ou le méthotrexate.
En ce qui concerne le traitement de la GVH, il dépend de la localisation et du stade. Pour une GVH cutanée isolée de grade II, des corticoïdes topiques ou du tacrolimus seront prescrits. Au-delà du stade II, on préférera une corticothérapie systémique à haute dose, de la ciclosporine et des injections d’anticorps anti-thymocytes.
De récentes études ont montré un lien entre certains polymorphismes type SNP situés sur les gènes codant pour les cytokines pro-inflammatoires et leur récepteur (IL-1, TNF-α, IFN-γ) et la survenue d’une GVH 19. Des biomarqueurs pourraient quant à eux confirmer le diagnostic de GVH et prédire son
pronostic indépendamment de sa sévérité (IL-2-receptor-a, TNF receptor-1, IL-8, hepatocyte growth factor) 20.
1.4.2.2 La GVH chronique
La GVH chronique peut survenir de novo ou suite à une GVH aiguë. Elle a un profil similaire aux pathologies auto-immunes telles que la sclérodermie ou le syndrome de Goujerot Sjögren 21. Les
organes les plus fréquemment touchés sont les mêmes que ceux de la GVH aigue. Néanmoins, on peut en retrouver d’autres : les yeux avec une sensation de sécheresse oculaire, de brûlures, photophobie ou une ulcération de la cornée ; les poumons avec un syndrome obstructif, une toux non productive, une dyspnée ; un déficit du système immunitaire avec risque d’infection des sinus et des voies aériennes supérieures. Le traitement de la GVH chronique, à savoir, la corticothérapie, contribue aux risques infectieux.
20
1.4.3 Les complications infectieuses
Les infections sont une cause majeure de mortalité et de morbidité après une greffe de cellules souches hématopoïétiques puisqu’elles causent le décès de 17 à 20% des patients allogreffés 22. Le
conditionnement myéloablatif, la reconstitution entière d’un nouveau système immunitaire, l’utilisation d’immunosuppresseurs et la GVH sont autant de facteurs de risque de complications infectieuses.
Schématiquement, il existe 3 périodes à risque qui sont associées à des infections caractéristiques en lien avec la reconstitution immunitaire qui suit la greffe (Figure 6) :
- la première correspond à la période de neutropénie précédant la prise de greffe. Le patient présente un déficit des fonctions phagocytaires d’où une susceptibilité accrue vis -à-vis des bactéries et champignons présents dans le tube digestif, sur la peau et dans l’environnement ;
- la deuxième survient après la prise de greffe et se poursuit les 3 premiers mois. Les fonctions phagocytaires sont rétablies mais il existe toujours un déficit de l’immunité cellulaire pouvant être accentuée par la survenue d’une GVH. Les virus sont souvent responsables d’infections pendant cette période, en particulier le cytomégalovirus (CMV), mais on peut également retrouver des infections à Aspergillus en l’absence de prophylaxie ;
- la troisième survient après le troisième mois. Il existe un déficit de l’immunité cellulaire et humorale qui peut être accru par une GVH chronique. Le CMV, le virus varicelle-zona, les virus respiratoires, le virus d’Epstein-Barr (EBV) et les germes encapsulés sont les plus à risques durant cette période 23.
Bien que de nombreux progrès aient été réalisés dans la prophylaxie et le traitement des infections, ces dernières restent toujours un obstacle majeur du bon déroulement de l’allogreffe.
21
Figure 6 : Chronologie des infections
1.4.4 Le syndrome d’obstruction sinusoïdal
Le syndrome d’obstruction sinusoïdale correspond à une atteinte des cellules endothéliales sinusoïdales pouvant mener à une obstruction des veines centrolobulaires du foie.
Il est retrouvé chez environ 10% des patients recevant un conditionnement myéloablatif 24 mais
l’incidence de ce syndrome semble diminuer depuis les 15 dernières années notamment grâce à l’utilisation du Busulfan par voie intraveineuse et des conditionnements d’intensité réduite 25. Le
pronostic des formes sévères reste cependant mauvais avec un risque de défaillance multiviscérale (rénale et pulmonaire) pouvant entrainer la mort.
L’utilisation du cyclophosphamide ou du busulfan à des concentrations importantes ainsi qu’une irradiation corporelle totale lors du conditionnement, et l’augmentation des ASAT avant la greffe semblent être les principaux facteurs de risque.
22 Ne possédant aucun test spécifique pouvant la mettre en évidence, le diagnostic de cette complication repose sur l’association d’un ictère, d’une ascite, d’une hépatomégalie ou d’une douleur de l’hypochondre droit, d’une prise de poids inexpliquée survenant dans les 30 jours suivant la greffe (Tableau 5).
Tableau 5 : Critères diagnostiques d'un syndrome d'obstruction sinusoïdale post-greffe de moelle 26
L’association d’une héparine de bas poids moléculaire avec l’acide ursodésoxycholique constitue le traitement préventif de référence.
En ce qui concerne le traitement curatif, les anti-thrombotiques n’ont pas fait preuve de leur efficacité. En revanche le défibrotide, en ATU (Autorisation temporaire d’utilisation), montre des résultats encourageants 27. Enfin, le shunt intra-hépatique par voie transjugulaire permet de diminuer l’ascite
23
2) Le choix du donneur
2.1 En fonction du système HLA
La compatibilité entre donneur et receveur est établie par l’étude du système HLA (human leucocyte antigen) de ces derniers. Ce système complexe, situé au niveau du chromosome 6 contient plus de 200 gènes dont une quarantaine code pour des protéines du système HLA à proprement parler. Parmi ces gènes, on distingue trois catégories :
o les gènes HLA de classe I qui sont divisés en trois loci avec :
- les gènes HLA de classe I classiques (HLA-A, HLA-B, HLA-C) ; - les gènes HLA de classe I non classiques (HLA-E, HLA-F, HLA-G) ; - les gènes apparentés aux classes I (MIC-A, MIC-B et HFE) ;
o les gènes HLA de classe II qui comprennent notamment les gènes HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP ;
o les gènes HLA de classe III qui eux ne codent pas pour des molécules HLA proprement dites mais qui codent pour des molécules qui entrent en jeu dans la réponse immunitaire. Ce sont :
- les gènes du complément ;
- les gènes codant pour des cytokines notamment le TNF-α ; - les gènes codant pour des protéines du choc thermique.
2.1.1 Immunobiologie du système HLA 2.1.1.1 Expression tissulaire
Les gènes HLA de classe I codent pour des protéines HLA qui sont exprimées sur toutes les cellules nucléées de l’organisme. Cependant, cette expression varie selon la lignée cellulaire : Par exemple, les cellules lymphoïdes, les cellules présentatrices d’antigènes et les cellules de l’endothélium vasculaire possèdent une plus forte densité de molécules HLA de classe I à leur surface. Le rôle de ces molécules est de présenter des peptides d’origine endocellulaire aux lymphocytes T CD8+ qui vont reconnaitre, via leur récepteur TCR, le complexe HLA de classe I – Peptide. Elles permettent donc d’induire une réponse immunitaire contre les antigènes du soi modifié (réponse anti -tumorale) et contre les antigènes du non-soi présents à l’intérieur des cellules (réponse anti-virale).
24 Les molécules HLA de classe II ont une distribution qui est plus restreinte. En effet, on les retrouve sur les cellules spécialisées dans la présentation de l’antigène aux lymphocytes T CD4+, c'est-à-dire les cellules dendritiques, les monocytes macrophages et les lymphocytes B mais également sur les endothéliums vasculaires et les lymphocytes T activés. Elles présentent des peptides d’origine exogène.
2.1.1.2 Structure tridimensionnelle des molécules HLA
Les gènes HLA de classe I sont organisés en 8 exons séparés par 7 introns. Ils codent pour une chaine lourde α polymorphique de 44kDa formée de trois domaines extracellulaires (α1, α2, α3), d’une région transmembranaire et d’une région cytoplasmique. Elle forme un dimère avec la β2 microglobuline, chaine légère de 12kDa issue d’un gène situé sur le chromosome 15. Le polymorphisme est localisé au niveau des domaines α1 et α2 qui correspondent aux exons 2 et 3. Ces deux domaines forment un présentoir pour des peptides de petite taille (Figure 8).
Les molécules de classe II sont, elles, constituées d’une chaine α codée par les gènes A DRA, DQA, DPA et d’une chaine β codée par les gènes B DRB, DQB et DPB qui forment un hétérodimère. Chaque chaine possède une partie cytosolique, transmembranaire et extracellulaire. La partie extracellulaire est constituée par deux domaines α1 et α2 pour la chaine α et deux domaines β1 et β2 pour la chaine β. Le polymorphisme est ici situé au niveau du deuxième exon qui correspond aux domaines α1 et β1 qui forme un présentoir pour des peptides de plus grande taille que ceux présenté par les molécules HLA de classe I (Figure 7).
25
2.1.1.3 Polymorphisme du système HLA
Le système HLA est le plus polymorphe du génome humain. En 2016, l’analyse des molécules HLA a révélé l’existence de plus de 3 600 allèles pour le locus HLA-A, 4 400 pour le locus HLA-B et environ 15 000 allèles différents pour le système HLA complet 28. Ce polymorphisme extrême se concentre au
niveau de régions hypervariables qui correspondent à la zone de fixation du peptide, codée au niveau des exons 2 et 3 pour les molécules HLA de classe I et au niveau de l’exon 2 pour les molécules HLA de classe II.
Le nombre de combinaisons théoriques possible avoisine donc plusieurs milliards. En réalité, il n’en est rien et ce, pour plusieurs raisons : Tout d’abord, comme l’ensemble de ces gènes se situe sur le chromosome 6, la transmission se fait en bloc : Chaque personne hérite de l’ensemble des gènes HLA présents sur l’un des deux chromosomes 6 paternels et de l’ensemble des gènes HLA présents sur l’un des deux chromosomes 6 maternels. Ainsi, la probabilité de trouver un donneur compatible dans la fratrie est de ¼ 29 (Figure 9). Ensuite, les différents allèles ne sont pas distribués de manière identique
dans la population, avec des variations en fonction des origines ethniques (Annexe 4). Par exemple, en France, les allèles les plus retrouvés sont A*02:01 (29,0%), B*07:02 (11,4%) et HLA-DRB1*07:01 (15,9%) 30. Enfin, il existe des associations préférentielles entre un allèle d’un locus et un
allèle d’un autre locus. C’est ce qu’on appelle les déséquilibres de liaison. Par exemple, on retrouve fréquemment associés HLA-A1 et HLA-B8 (Annexe 5).
La probabilité de trouver un donneur compatible est donc supérieure au simple hasard.
Figure 9 : Représentation de la transmission familiale des antigènes principaux du système HLA 29
26
2.1.2 Nomenclature du système HLA
Un système de nomenclature internationale a été instauré afin de répertorier le système HLA en termes de locus, séquence génétique et antigène. Il permet également de pouvoir comparer efficacement les informations génétiques entre individus (Figure 10).
Chaque allèle est nommé par une ou un ensemble de lettres suivies par une série de chiffres. Les deux premiers chiffres font référence aux groupes d’allèles définis par les techniques sérologiques c’est-à-dire un groupe d’allèle codant pour un antigène particulier (typage 2 digits). Les deux ou trois chiffres suivants définissent la spécificité de l’allèle (typage 4 digits). Ensuite, d’autres chiffres peuvent être ajoutés et traduisent la présence d’une mutation nucléotidique synonyme ou d’une mutation dans une région non codante. Ils précisent le variant allélique d’un allèle donné. Enfin, une lettre peut être ajoutée et indique si l’allèle est fortement exprimé ou non. Ainsi : N = Null ; L = Low.
Figure 10 : Exemple de nomenclature
Pour l’allogreffe, une haute résolution avec typage HLA à quatre chiffres est impérative pour avoir la meilleure compatibilité possible entre donneur et receveur. Il a pour but de résoudre les ambigüités des exons 2 et 3 pour les gènes de classe I et de l’exon 2 pour les gènes de classe II ainsi que d’exclure les ambiguïtés avec les allèles nuls. Cela se justifie par le fait que ces exons correspondent au site de liaison peptidique. Le résultat du typage fournit alors un ensemble d’allèles HLA codant pour des molécules HLA différentes mais présentant le même site de liaison.
27
2.1.3 Compatibilité
Le plus souvent, on exige une compatibilité parfaite du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) entre le donneur et le receveur, notamment au niveau des gènes de classe I (HLA -A, HLA-B, HLA-C) et des gènes de classe II (HLA-DRB1, HLA-DQB1). Ces molécules ont un rôle important dans l’allogreffe puisque leur polymorphisme génétique en fait l’élément principal de l’acceptation ou du rejet de la greffe.
Ainsi on différencie 4 types d’allogreffe avec des nive aux de compatibilité différents :
- génoidentique : donneur apparenté 10/10 ;
- phénoidentique : donneur non apparenté 10/10 ;
- haploidentique : donneur apparenté 5/10 ;
- avec mismatch : donneur apparenté 9/10 ;
2.2 En fonction d’autres critères
2.2.1 L’âge
Avec l’ère des conditionnements d’intensité réduite, l’âge des patients éligibles pour l’allogreffe a considérablement augmenté, tout comme l’âge des donneurs apparentés éventuels 31. Or, avec l’âge
les cellules hématopoïétiques, comme tous les autres types de cellules, subissent des modifications : raccourcissement des télomères, modifications épigénétiques, accumulation de dommages sur l’ADN. L’impact de l’âge du donneur a été très étudié, avec des résultats parfois controversés. Dans son étude qui comprend 1 174 patients 32, Rezvani montre qu’il n’y a pas de différence significative quant au
devenir de la greffe en termes de survie, GVH aigue et chronique, que le donneur ait plus ou moins de 60 ans.
En revanche, Alousi et al montrent qu’il faut toujours privilégier un donneur apparenté, lorsqu’il existe, plutôt qu’un donneur non apparenté pour le seul prétexte qu’il serait plus jeune. En effet, les résultats de l’allogreffe semblent supérieurs avec un donneur apparenté de plus de 50 ans qu’avec un donneur non apparenté de moins de 50 ans 33.
28
2.2.2 La compatibilité ABO
La transmission héréditaire du groupe sanguin est indépendante de celle du système HLA. De ce fait, des personnes HLA identiques ne sont pas forcément ABO compatibles. Contrairement au système HLA, les incompatibilités ABO ne sont pas un obstacle à la réalisation de l’allogreffe de cellules souches hématopoïétique, néanmoins, elle est source de complications pour le receveur. Ainsi, on estime que 30 à 50% des greffes sont effectuées dans un contexte d’incompatibilité ABO 34.
Différents types d’incompatibilités existent. On parle :
- d’incompatibilité majeure lorsque le receveur possède des allo-anticorps contre les érythrocytes du donneur. Les risques sont l’hémolyse immédiate, la prise de greffe retardée et l’érythroblastopénie 35 ;
- d’incompatibilité mineure lorsque le donneur possède des allo-anticorps contre les érythrocytes du receveur. Le risque est l’hémolyse immédiate ou retardée ; - d’incompatibilité bidirectionnelle lorsque les deux situations sont réunies. L’impact de ces incompatibilités est incertain avec de nombreuses études montrant des effets négatifs, d’autres ne montrant aucun effet délétère sur des paramètres importants de la greffe comme la prise de greffe, la GVH, la rechute ou la survie 36 (Tableau 6).
2.2.2.1 Incompatibilité majeure
Ce type d’incompatibilité rend nécessaire une désérythrocytation du greffon afin d’éviter une hémolyse aiguë des globules rouges du greffon dès leur injection. Cela ne concerne que les greffons médullaires puisque les greffons de cellules souches périphériques sont très pauvres en globules rouges.
29
2.2.2.2 Incompatibilité mineure
Dans le cas de l’incompatibilité mineure, l’hémolyse immédiate est rarement grave et est en rapport avec l’injection d’hémolysines anti-GR du receveur avec le greffon 46. Les réactions retardées sont,
elles, plus fréquentes et concernent 10 à 15% des patients. Elles sont dues à une expansion et une synthèse d’anticorps anti-GR du receveur par des lymphocytes matures présents dans le greffon. Ce risque est plus important avec les greffons de cellules souches périphériques (CSP), qui sont 10 fois plus riches en lymphocytes B que les greffons de moelle.
2.2.3 Le statut CMV
L’infection à CMV est une cause majeure de morbi-mortalité chez les patients allogreffés en raison de la période d’immunodépression qui suit l’allogreffe. Le plus souvent, il s’agit d’une réactivation du virus, resté latent après une primo-infection. Les lymphocytes T CD8+ et T CD4+ spécifiques du virus jouent un rôle important dans le contrôle de sa réplication et de sa progression après la transplantation 47. Parmi les facteurs qui influencent le développement de cette immunité cellulaire
spécifique du CMV, le statut CMV du donneur est important. En effet, lorsque le receveur est séropositif, le virus a plus de chance de se réactiver si le donneur est séronégatif que s’il est séropositif 48,49. C’est donc que la présence de cellules T spécifiques du CMV dans le greffon conduit à
une reconstitution plus rapide de l’immunité contre ce virus chez le receveur.
2.2.4 Le sexe du donneur
Le sexe du donneur peut avoir des conséquences sur l’étape du don : Il provoque en effet plus de douleur, de fatigue chez les femmes que chez les hommes 50. Par ailleurs, la richesse en cellules CD34+
nécessaire pour réaliser une allogreffe est plus rarement atteinte lorsque le donneur est une femme 51.
Le sexe du donneur a également des conséquences une fois l’allogreffe réalisée : Certains antigènes mineurs d’histocompatibilité sont situés sur le chromosome Y (Hya, Sry, Uty…) et ne sont donc présents que chez l’homme. Ce groupe d’antigènes, appelé HY, peut être reconnu par les lymphocytes T féminins qui les considèrent comme étranger. Le mismatch qui se produit lorsqu’un receveur homme reçoit le greffon d’une donneuse contribue à un effet GVL important et par conséquent à un taux de rechute particulièrement faible, notamment chez les patients avec un pronostic initial défavorable 52.
30 Cependant, l’alloréactivité qu’il engendre contre les tissus du receveur est responsable d’une augmentation importante des taux de GVH 53.
Les grossesses précédant le don des femmes sont elles aussi susceptibles d’entrainer une immunisation contre les antigènes HY si les enfants sont de sexe masculin. Cependant, cette allo-immunisation préalable ne semble pas avoir d’influence supplémentaire sur le devenir de la greffe 54.
2.3 La nature du donneur
2.3.1 Le donneur intra-familial
2.3.1.1 Donneur géno-identique
Lorsqu’une greffe de cellule souche hématopoïétique est indiquée chez un patient, on recherche toujours en premier lieu l’existence d’un donneur apparenté 10/10 au sein de la fratrie. En plus de sa compatibilité parfaite, ce type de donneur est rapidement mobilisable, ce qui en fait le donneur idéal. La probabilité de trouver un tel donneur est de 25% si le patient a un frère ou une sœur, 44% s’il en a deux, 58% s’il en a 3 et plus de 90% s’il en a 8 55. En raison de la taille moyenne des fratries, on estime
à environ 30% la proportion de patients qui auront un donneur apparenté compatible .
2.3.1.2 Donneur haplo-identique
Le donneur haplo-identique est la deuxième source de donneur apparenté mais ne partage qu’un haplotype avec le receveur. Le donneur peut être un parent, un enfant, un frère ou une sœur mais aussi un oncle ou un cousin. On a alors une compatibilité de 5/10. Bien que les patients n’aient qu’une chance sur 3 d’avoir un donneur apparenté compatible à 10/10 dans leur fratrie, ils ont quasiment tous un potentiel donneur haplo-identique.
Du fait du grand nombre d’incompatibilité HLA entre le donneur et receveur dans ce type d’allogreffe, les premières tentatives ont montré un taux inacceptablement élevé de rejet, de GVH et donc de mortalité non liée à la rechute 56. Ces dernières années de nouveaux protocoles ont permis de mieux
contrôler l’intense allo-réactivité et d’avoir des taux de GVH et de mortalité liée à la greffe se rapprochant des greffes génoidentiques. Ces progrès ont en particulier été observés avec l’utilisation de CSH non T-déplétées, associé à une déplétion T in vivo par administration de cyclophosphamide à forte dose en post-greffe 57.
31 Néanmoins, son utilisation connaît une forte expansion en Europe depuis 2010 et en France depuis 2012 au détriment des greffes de sang placentaire et des greffes non apparenté es 9/10 6 (Figure 11).
Figure 11 : a: Evolution des greffes haplo-identiques et de sang placentaire en Europe ; b : Evolution des greffes alternatives : donneur fichier 9/10, haplo-identique et sang placentaire en France 6.
2.3.2 Le donneur sur fichier
Lorsqu’il n’existe pas, au sein de la fratrie, un donneur HLA-compatible, il est possible de recourir à un donneur non apparenté. On parle alors d’allogreffe phéno-identique. Le développement des techniques de typage HLA et les 29 millions de donneurs inscrits dans la banque de données internationale ont fortement facilité les recherches de donneurs non apparentés. Dans la plupart des pays d’Europe, un donneur compatible 10/10 est trouvé dans 50% des cas et 30% supplémentaires peuvent être ajoutés si l’on inclut les donneurs compatibles 9/10. Cependant, cette probabilité varie fortement en fonction de l’origine ethnique. Les patients africains ont ainsi moins de chance de trouver un donneur compatible 58.
Depuis 2007, le nombre d’allogreffe réalisé à partir d’un donneur non apparenté est supérieur au nombre d’allogreffe à partir d’un donneur apparenté, atteignant 58% en 2013 6 (Figure 12).
32
Figure 12 : Evolution du nombre d'allogreffes de CSH selon le type de donneur 6
Lorsqu’il n’est pas possible de trouver un donneur 10/10, il est nécessaire de définir quels sont les mismatchs les plus acceptables par rapport à d’autres. En effet, même si une compatibilité parfaite à 4 digits du système HLA entre donneur et receveur maximise les chances de réussite de la greffe, certains mismatchs d’acides aminés peuvent être permis. Ainsi, on définira un mismatch comme étant acceptable lorsque la différence allélique se situe en dehors du site de liaison peptidique, c'est -à-dire en dehors des domaines α1 et α2 (exon 2 et 3) pour le HLA de classe I et en dehors du domaine β1 (exon 2) pour le HLA de classe II.
Plusieurs exemples de mismatchs jugés acceptables ont ainsi été étudiés.
C’est le cas du mismatch DRB1*14:01 vs DRB1*14:54 : En Octobre 2005, la World Health Organization Nomenclature a identifié un nouvel allèle HLA-DRB1*14:54, qui diffère du HLA-DRB1*14:01 par la substitution d’une Thymine par une Cytosine au nucléotide 51 de l’exon 3. Cette substitution entraîne une modification d’un acide aminé (tyrosine devient histidine) sur le domaine β2 de la molécule HLA-DRB1. Après étude des données de cristallographie, le polymorphisme a lieu dans une boucle proche de la surface cellulaire donc n’affecte pas l’interaction avec le TCR. Cepe ndant, il se situe à proximité du site impliqué dans la liaison avec le CD4 et pourrait donc altérer cette interaction.
Pasi et al 59 ont étudié les conséquences de ce mismatch chez 103 couples donneur-receveur dont 27
33 à 5 ans, ni sur l’incidence de GVH aigue entre les deux groupes (match ou mismatch). Idem pour la mortalité liée à la greffe (Figures 13 et 14). Ce mismatch est donc acceptable.
Les règles et recommandations pratiques sont les suivantes 55 :
- un mismatch unique (typage haute ou basse résolution) sur l’un des loci HLA -A, B, HLA-C, HLA-DRB1 est associé à une augmentation du risque de GVH aiguë et de la mortalité ; - les greffes avec plus d’un mismatch parmi les 5 loci doivent être évitées ;
- avant de considérer un mismatch, les anticorps spécifiques du donneur doivent être recherchés chez le receveur ;
- les mismatchs sur les loci HLA-A, HLA-B, HLA-C et HLA-DRB1 concernant des résidus situés en dehors du site de liaison du TCR peuvent être considérés comme non-immunogènes ; - il n’y a pas de preuve qu’un mismatch allélique doit être préféré à un mismatch antigénique ; - il vaudra mieux éviter les mismatchs HLA-A, HLA-B et surtout HLA-DRB1 ;
- les mismatchs HLA-DQB1 et DRB3/4/5 doivent être préférés aux autres mismatchs ; - si plusieurs donneurs 10/10 sont disponibles, l’âge, le sexe, la sérologie CMV du donneur, la
compatibilité ABO et la compatibilité HLA-DPB1 sont les éléments à privilégier ;
- les conséquences d’un mismatch peuvent fortement varier en fonction de la pathologie et de son stade, du conditionnement utilisé et de la prophylaxie utilisée contre la GVH.
Figure 14 : Taux de survie selon la compatibilité HLA-DRB1*14
Figure 13 : Taux de mortalité liée à la greffe selon la compatibilité HLA-DRB1*14
34
2.3.3 Les unités de sang placentaire
Dans le cas où il n’existe pas de donneur familial compatible, ni de donneur compatible sur les fichiers, ou lorsque l’urgence liée à la pathologie l’impose, il est possible d’utiliser les unités de sang placentaire. Déjà congelées et typées, elles permettent de réaliser une greffe plus rapidement.
Les cellules contenues dans ce type de greffon sont immatures, naïves et produisent des cytokines pro-inflammatoires en quantité plus faible que les cellules souches issues d’autres sources. D’où les deux intérêts majeurs du sang de cordon : 1) Une moindre compatibilité est acceptable et permet la prise de greffe 2) le risque de GVH est diminué 60. En effet, contrairement aux greffes réalisées à partir de
donneurs volontaires où une compatibilité de 9/10 est recommandée, les allogreffes avec sang de cordon ne prennent en compte que 6 loci (HLA-A, HLA-B, HLA-DRB1 de chaque haplotype). Une compatibilité ≥ 4/6 entre receveur et USP permet d’obtenir une prise de greffe et une mortalité non liée à la rechute convenable. En revanche un nombre de mismatch ≥ 3 est responsable d’une majoration de la mortalité 61. Là aussi, certains mismatchs sont plus « permissifs » que d’autres. Des
études récentes ont évalué l’effet de la compatibilité HLA-C lors des transplantations de sang placentaire. Les patients compatibles 5/6 ou 6/6 avec en plus une compatibilité HLA-C ont un taux plus faible de mortalité non liée à la rechute et des taux de survies plus élevés 62.
En revanche, cette technique possède 2 limites. D’abord la faible cellularité du greffon qui explique qu’elle est surtout utilisée en pédiatrie. D’autre part, le donneur n’est ensuite plus accessible donc l’immunothérapie post-greffe par injection des lymphocytes du donneur est impossible 63.
Pour les greffes pédiatriques, la richesse en cellule souche hématopoïétique d’une USP est suffisante. En revanche, ce n’est pas le cas chez l’adulte : Il est alors possible d’utiliser 2 USP pour la greffe.
35
36
3) Les sources de greffons
Les modalités de prélèvement des cellules souches hématopoïétiques sont bien définies et encadrées pour assurer la sécurité du receveur mais aussi du donneur, et permettre une allogreffe de qualité. Les caractéristiques du greffon varient en fonction du site de prélèvement qui peut être le site naturel de présence des cellules souches (moelle osseuse ou sang placentaire) ou le sang périphérique 64. Des
règles de bonnes pratiques encadrent le prélèvement, le traitement et la conservation des cellules souches hématopoïétiques 65
.
3.1 Quelques chiffres
Depuis 2004, la source principale de greffons allogéniques est le sang périphérique (Figure 16) : 67% en 2015 contre 56,8% en 2012. La part des greffons médullaires, quant à elle, se stabilise depuis 2013 : 26,6% en 2015 contre 31,7% en 2012 6.
Figure 16 : Evolution de la répartition des sources de greffons de cellules souches hématopoïétiques 6
3.2 Les modalités de prélèvement des cellules souches hématopoïétiques
3.2.1 Le prélèvement de moelle osseuse
Le prélèvement allogénique des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse est réservé aux médecins de centres d’hématologie-greffe. Il doit donc être réalisé dans un CHU habilité. Il en existe 36, répartis dans toute la France.
37 Ce prélèvement n’est réalisé que si des conditions bien strictes sont remplies. L’aptitude du donneur doit être vérifiée et validée par les hématologues et anesthésistes : D’une manière générale, il ne doit pas être porteur d’une infection virale, d’une maladie cancéreuse, d’une maladie auto-immune ou tout autre pathologie nécessitant un traitement chronique et ne doit pas présenter de contre -indication à une anesthésie générale. C’est un principe de précaution qui protège à la fois le receveur et le donneur. Dans la grande majorité des cas, la date de prélèvement coïncide avec la date de greffe pour éviter les pertes cellulaires associées aux étapes de congélation/décongélation.
Dans un souci d’asepsie, le prélèvement est réalisé au bloc opératoire par deux hématologues, sous anesthésie générale, au niveau des crêtes iliaques postérieures qui sont riches en moelle, le patient étant en décubitus ventral. Cette voie à l’avantage de ne pas être à proximité d’organes vitaux. L’intervention est rapide, et dure entre 1h00 et 1h30.
D’autres sites de prélèvement existent. Chez les enfants de moins de 5 ans, la ponction peut être réalisée au niveau des crêtes tibiales antérieures et chez les enfants plus âgés, elle peut être réalisée au niveau des crêtes iliaques antérieures et du sternum.
Pour ponctionner, l’hématologue utilise des trocarts dotés d’orifices latéraux permettant d’aspirer la moelle osseuse à différents endroits en changeant la position du trocart entre chaque aspiration de 5 à 10mL de moelle osseuse.
La quantité de moelle osseuse aspirée dépend du poids du donneur et du receveur. Elle est d’une manière générale, d’un maximum de 20mL/kg de poids du donneur, dans le but d’obtenir environ 2 à 3 x 108 cellules nucléées par kg de poids du receveur. Pour atteindre le volume désiré, il est plus
intéressant d’effectuer plusieurs petites aspirations afin d’éviter la dilution de la moelle osseuse par le sang périphérique. Ainsi, on effectue 5 à 10 ponctions qui permettent au final de réaliser 100 à 200 aspirations. La moelle osseuse recueillie est ensuite placée dans une poche adaptée contenant un mélange sérum salé isotonique et anticoagulant. Il sera ensuite filtré pour éliminer les particules osseuses et graisseuses.
3.2.2 Le prélèvement de cellules souches périphériques (CSP)
Les greffons sanguins représentent la source la plus utilisée de cellules souches hématopoïétiques allogéniques. Contrairement au prélèvement de moelle osseuse, les cellules souches du sang périphériques peuvent être recueillies dans un établissement français du sang ou dans un service hospitalier spécialisé.
