Organes de porc transplantés chez des humains, des scientifiques chinois trouvent un moyen de sauver des vies

Résumé :

Le 26 août, la deuxième conférence asiatique sur la xénotransplantation s'est terminée à Chengdu, dans le Sichuan. Près de 150 experts et universitaires de Chine, des États-Unis, de Corée du Sud, du Japon et d'autres pays ont discuté de questions clés telles que le rejet immunitaire, l'édition génétique et la traduction clinique.

"En termes de xénotransplantation, la Chine devrait être parmi les premiers au monde."

Pan Dengke, coprésident de la conférence et président de Chengdu Zhongke Aoge Biotechnology Co., Ltd. (ci-après dénommé « Zhongke Aoge »), a déclaré.

Au mois de mars de cette année, Dou Kefeng, académicien de l'Académie chinoise des sciences, a dirigé une équipe de l'hôpital de Xijing de l'Université médicale de l'armée de l'air pour mener

une recherche sur la « Transplantation de foie de porc chez l'homme pour briser les barrières à la transplantation d'organes entre espèces », qui a été sélectionnée comme l'un des « dix principaux progrès de la science chinoise » en 2025. Cette recherche a réalisé pour la première fois une avancée clinique majeure dans la transplantation de foie de porc chez l'homme.

L'académicien Dou Kefeng et le professeur Tao Kaishan de l'hôpital de Xijing ont effectué l'opération.

Derrière ces développements majeurs se cache une sombre réalité : environ 300 000 patients atteints d'insuffisance hépatique terminale dans mon pays ont un besoin urgent d'une transplantation hépatique chaque année, mais seulement 10 000 personnes environ attendent une source hépatique appropriée ; plus de 1,3 million de patients atteints d’une maladie rénale nécessitent une dialyse, et la grande majorité d’entre eux ne pourront pas attendre un rein compatible tout au long de leur vie.

La transplantation xénogénique ouvre une nouvelle porte pour résoudre le problème de la pénurie d'organes.

Construire progressivement une chaîne technologique complète

La xénotransplantation fait référence à la technologie médicale de pointe consistant à transplanter des organes d'animaux dans des corps humains. Cette route s'est accompagnée de revers continus depuis le début.

Les premières tentatives cliniques de xénotransplantation remontent au siècle dernier.

En 1964, le médecin américain Keith transplante un rein de chimpanzé à un patient souffrant d'insuffisance rénale. Le patient a repris son travail d'enseignant après l'opération, mais a survécu pendant 9 mois en raison d'un déséquilibre électrolytique soudain. En 1984, le médecin américain Bailey a transplanté un cœur de babouin chez une petite fille atteinte d'une maladie cardiaque congénitale. Le bébé a subi des lésions myocardiques le 16ème jour après l'opération, mais elle a survécu 21 jours. En 1992, le médecin américain Stazer a tenté de transplanter un foie de babouin chez un patient souffrant d'insuffisance hépatique fulminante. Le patient a finalement survécu 70 jours et est décédé d’une infection complexe.

À cette époque, les scientifiques plaçaient leurs espoirs sur les chimpanzés, les babouins et autres primates : ils sont les plus proches parents de l'homme et possèdent les fonctions organiques les plus proches. Cependant, les échecs successifs des premiers essais cliniques, associés à des problèmes pratiques tels que les controverses éthiques sur les primates, les difficultés de reproduction à grande échelle et les risques de maladies zoonotiques, ont rendu cette route de plus en plus étroite.

Pan Dengke est profondément impliqué dans le domaine des porcs donneurs de xénotransplantation depuis plus de 20 ans. Il a déclaré aux journalistes : "Les primates et les humains sont trop étroitement liés, mais il existe un risque élevé d'infection croisée par des virus endogènes. C'est l'une des raisons pour lesquelles la communauté universitaire a finalement renoncé aux chimpanzés et aux babouins comme donneurs."

Porcs médicaux au Centre d'élevage de porcs donneurs médicaux DPF.

Par la suite, les scientifiques ont ciblé les porcs. Cet animal, dont les organes sont de taille proche de ceux de l'homme, se reproduit rapidement et présente un faible risque de transmission d'agents pathogènes entre espèces, est devenu internationalement reconnu comme la meilleure source d'organes xénogéniques.

En 2002, le premier porc génétiquement modifié par knock-out d'antigène hétérologue (GTKO) au monde est né, et les scientifiques ont finalement trouvé la clé pour surmonter le rejet hyperaigu.

Mais les avancées technologiques n’équivalent pas aux avancées cliniques.

Pour transplanter en toute sécurité des organes d'un porc génétiquement modifié vers des humains, il faut répondre à une série de questions telles que le rejet immunitaire, les troubles de la coagulation et l'infection virale.

Les réponses à ces questions ne peuvent être abordées que progressivement grâce à des essais et des erreurs répétés dans le cadre d’expérimentations animales.

L’équipe de recherche scientifique de notre pays a commencé des efforts acharnés à la fin du siècle dernier.

L'équipe du professeur Chen Gang de l'Institut de transplantation d'organes de l'hôpital Tongji de l'Université des sciences et technologies de Huazhong a été impliquée dans la recherche sur la xénotransplantation dès 1999. En 2019, l'équipe s'est appuyée sur un nouveau type de porc génétiquement modifié pour relancer l'expérience, mais elle n'a pas réussi pendant longtemps à surmonter le goulot d'étranglement d'un mois de survie des reins greffés. "Nous avons connu trop d'échecs." Chen Gang a dit franchement. Ce sont les nombreux échecs qui ont permis à l’équipe d’identifier le problème central : ils ont découvert que les porcs domestiques élevés de manière conventionnelle sont généralement porteurs du cytomégalovirus porcin. Le virus ne provoque aucun symptôme chez les porcs, mais une fois qu'il pénètre dans le corps humain avec la greffe d'organe, il accélère considérablement la réaction de rejet, tout comme allumer une allumette à côté d'une poudrière. Cette découverte clé est devenue la clé pour sortir de l’impasse. L’équipe a immédiatement développé des porcs génétiquement modifiés pour le cytomégalovirus négatif afin de bloquer le risque d’infection à la source.

En novembre 2025, l'équipe de Chen Gang a annoncé que les reins de porc modifiés génétiquement fonctionnaient bien chez les macaques et survivaient pendant plus d'un an.

Équipe du professeur Chen Gang (premier à droite) de l'Institut de transplantation d'organes de l'hôpital Tongji, Collège médical de Tongji, Université des sciences et technologies de Huazhong.

Si la transplantation rénale a toujours la dialyse comme « solution de repli » et que les patients peuvent toujours compter sur la dialyse pour maintenir leur vie même s'ils ne peuvent pas attendre une source rénale, alors la transplantation hépatique n'a presque pas de recul. "Le foie est responsable de centaines de fonctions telles que le métabolisme, la détoxification, la synthèse des protéines et la sécrétion de bile. C'est l'"usine chimique" bien méritée du corps humain." Wang Lin, directeur du département de chirurgie hépatobiliaire, pancréatique et de la rate à l'hôpital de Xijing, a expliqué. Pour cette raison, la transplantation hépatique xénogénique est reconnue comme le « Saint Graal » dans le domaine de la transplantation, et constitue également une difficulté insurmontable pour les chercheurs du monde entier.

L’équipe de Dou Kefeng a choisi de relever le défi. En mai 2013, à l'hôpital de Xijing, l'équipe de Dou Kefeng, en collaboration avec l'Institut de recherche sur l'élevage de Pékin et l'Institut de recherche sur les animaux expérimentaux du Sichuan, a transplanté une partie du foie d'un porc transgénique GTKO chez un singe. Au cours de l'opération, l'équipe a retiré la rate du singe et a placé le foie du porc dans l'espace libéré de la fosse splénique - il s'agit de la méthode originale de l'équipe de transplantation hépatique auxiliaire de la fosse splénique.

Le succès de cette opération a ouvert la première porte à la transplantation hépatique xénogénique en Asie.

Au cours des dix dernières années, Dou Kefeng a dirigé l'équipe d'un seul organe à plusieurs organes, du foie au cœur, en passant par les reins, la cornée et les os, pratiquant à plusieurs reprises et en constante amélioration. En mars 2024, ils ont franchi une étape importante et ont réussi à transplanter le foie d’un porc modifié par six gènes chez un patient en état de mort cérébrale. Ce foie spécial a fonctionné normalement dans le corps humain pendant 10 jours, sécrétant de la bile et synthétisant des protéines sans rejet immunitaire évident.

Des singes aux humains, cette étape revêt une grande importance.

Depuis plus de dix ans,

les multiples équipes de base de mon pays ont travaillé séparément pour se compléter et ont progressivement construit une chaîne technologique complète de xénotransplantation.

De l’innovation chirurgicale à l’élimination du virus, de la sélection de donneurs à la transformation clinique, le puzzle de la xénotransplantation en Chine se met en place pièce par pièce, et un tableau complet se dévoile lentement.

Il y a encore un long chemin à parcourir entre « réalisable » et « utile »

À l'aube de 2025, le rythme des avancées dans le domaine de la xénotransplantation en Chine s'est considérablement accéléré. À l’heure actuelle, plus de 20 cas de transplantations humaines de gros organes de porc ont été réalisés dans le monde, impliquant les quatre principaux organes que sont le cœur, les reins, le foie et les poumons. Les niveaux de recherche de la Chine et des États-Unis sont parmi les meilleurs au monde.

En mars de l'année dernière, l'équipe de Dou Kefeng a transplanté un rein de porc modifié génétiquement chez un patient de 69 ans atteint d'insuffisance rénale terminale – la première greffe de rein xénogénique provenant d'un donneur vivant en Asie et la cinquième dans le monde. Jusqu'en novembre, le rein de porc était retiré après 261 jours de travail, établissant ainsi le record du deuxième rein de porc le plus long au monde à survivre dans le corps humain. Ce rein de porc a non seulement « survécu » dans un corps humain vivant, mais il a en fait « fonctionné ».

La même année, une équipe du premier hôpital affilié à l'université médicale de Guangzhou a transplanté le poumon gauche d'un porc chez un patient en état de mort cérébrale. Le poumon transplanté a maintenu ses fonctions de ventilation et d'échange gazeux pendant neuf jours, ce qui constituait la première transplantation pulmonaire xénogénique au monde.

Grâce aux percées technologiques continues, un ensemble complet de voies technologiques de xénotransplantation qui répondent aux besoins cliniques de mon pays devient progressivement clair.

Cependant, il reste encore un long chemin à parcourir entre « peut être réalisé » et « utile ».

Cette distance se reflète dans trois problèmes techniques :

Rejet immunitaire, troubles de la coagulation et infection inter-espèces. Une seule étape suffit à faire échouer toute l’opération.

Le rejet immunitaire est le premier obstacle à la xénotransplantation.

Le système immunitaire humain est comme une « armée » extrêmement alerte. Toute substance étrangère sera reconnue comme « intrus » et violemment attaquée. Des couches d’attaques immunitaires peuvent provoquer une nécrose complète des organes transplantés en quelques minutes. Même si les gènes porcins les plus susceptibles de provoquer un rejet sévère sont supprimés par modification génétique, il existe encore un grand nombre d’antigènes inconnus susceptibles de déclencher des attaques immunitaires. Lors de la première transplantation cardiaque de porc par modification génétique au monde en 2022, le rejet médié par les anticorps était la principale cause de défaillance d'un organe.

Les troubles de la coagulation constituent le deuxième obstacle à surmonter.

Une fois que les organes de porc pénètrent dans le corps humain, une microangiopathie thrombotique et une coagulopathie de consommation se produiront, provoquant une hémorragie mortelle ou une thrombose. Même si les anticorps anti-porc naturellement présents dans le corps humain sont éliminés à l'avance, l'apparition de troubles de la coagulation ne peut être complètement évitée.

Les infections virales entre espèces constituent un problème de sécurité de longue date.

La communauté de la recherche scientifique s'inquiète du fait que les rétrovirus endogènes latents dans le génome du porc soient « activés » après la transplantation, puis transmis à l'homme. Il existe actuellement deux méthodes de réponse principales : l'une consiste à dépister les porcs reproducteurs qui ne sont pas du tout porteurs de virus actifs afin d'éliminer les risques à la source ; l’autre consiste à inactiver directement les fragments de virus grâce à la technologie d’édition génétique pour leur faire perdre leur capacité à infecter. L’objectif est d’assurer « zéro infection ».

Même si les trois difficultés ci-dessus sont surmontées une par une, le taux de survie à long terme reste inconnu.

Le record actuel de survie la plus longue au monde se mesure en mois, tandis que les besoins cliniques se mesurent en années.

Des problèmes tels que le rejet chronique et le déclin des fonctions des organes n’ont pas encore été complètement résolus et nécessitent encore des essais et des optimisations répétés.

De plus,

il existe également des difficultés cognitives et éthiques.

Dou Kefeng se souvient : « Lorsque j'ai proposé pour la première fois l'idée de la xénotransplantation il y a plus de 20 ans, mes collègues avaient généralement du mal à être d'accord. Ils ont tous demandé comment utiliser le foie de porc chez l'homme ? Lorsque l’équipe a postulé pour un projet de recherche scientifique national, les experts chargés de l’examen n’ont généralement pas reconnu la faisabilité de la xénotransplantation et ont carrément déclaré que les objectifs de la recherche ne pouvaient pas être atteints. "La recherche sur la xénotransplantation est extrêmement difficile et constitue une épreuve extrême pour les chercheurs, tant physiquement que mentalement." Dou Kefeng a écrit un jour dans son journal.

Dou Kefeng, académicien de l'Académie chinoise des sciences, montre son journal aux journalistes. Photo prise par Wang Yuhan, journaliste du Science and Technology Daily

Les données d'une enquête montrent que 70 à 80 % des patients atteints d'une maladie rénale sont prêts à recevoir une greffe de rein de porc, mais le taux d'acceptation global parmi les gens ordinaires est inférieur à 60 %. Il existe un écart cognitif important entre l’urgence des patients et l’hésitation du public. Comment établir un pont entre les faits scientifiques et l’opinion publique est une question sociale à laquelle il faut faire face lorsque la xénotransplantation évolue vers une application clinique.

Les lacunes des systèmes et des normes sont également importantes.

À l’heure actuelle, les départements nationaux concernés n’ont pas officiellement approuvé les essais cliniques de xénotransplantation. Toutes les opérations de xénotransplantation en Chine ne peuvent être pratiquées qu'au nom d'un « usage compassionnel », et il manque des spécifications opérationnelles unifiées et des normes de test des donneurs. « Ce n'est que grâce à une collaboration approfondie entre les universités, les hôpitaux et les sociétés de culture biologique que les technologies de pointe pourront réellement bénéficier à des millions de patients », a déclaré Pan Dengke.

Laisser un chemin d'innovation indépendant et contrôlable

Confrontés à de nombreuses difficultés, les scientifiques chinois n'ont jamais arrêté. La formation du « Plan Chine » n'a pas été réalisée du jour au lendemain, mais a été un projet systématique construit couche par couche grâce à des percées technologiques dans la sélection des donneurs, les procédures chirurgicales, la régulation immunitaire, le traitement de transition et d'autres aspects.

Dans la sélection et l'élevage de porcs donneurs, mon pays a emprunté une voie localisée différente de celle de l'Europe et des États-Unis.

Les gros porcs blancs sont couramment utilisés comme donneurs dans les pays étrangers en raison de leur système d'élevage mature et de leur dépendance à l'égard des premières voies technologiques. Cependant, le prix à payer est que des gènes de croissance supplémentaires doivent être modifiés pour contrôler la taille des organes. L'utilisation généralisée des mini-porcs dans mon pays est basée sur « l'adaptation des mesures aux conditions locales » - en utilisant les ressources uniques de la Chine en matière de mini-porcs pour résoudre naturellement le problème de l'appariement de la taille des organes. Il présente également de multiples avantages tels que la résistance à la consanguinité, PERV-C négatif et la faible expression de sLAIR-1, permettant à l'édition génétique de se concentrer sur des aspects plus essentiels tels que le rejet immunitaire et la biosécurité. Pan Dengke a déclaré : « Les porcs Bama modifiés à six gènes élevés dans mon pays peuvent également être élevés naturellement, permettant ainsi d'obtenir une production de masse stable et de réduire considérablement les coûts d'élevage. »

Centre d'élevage de porcs donneurs médicaux DPF.

Pan Dengke a présenté :

Afin de garantir la qualité de l'alimentation, il existe des normes extrêmement strictes en matière de densité alimentaire et de contrôle des micro-organismes pathogènes.

Les porcs génétiquement modifiés qui répondent aux normes entreront dans le centre d'élevage de porcs donneurs médicaux ultra-propre DPF (Designated Pathogen Free) pour être nourris et observés. "L'environnement de DPF est soumis à des normes strictes.

Les porcs médicaux seront élevés dans un environnement ultra-propre. L'air et l'eau de boisson doivent être filtrés et purifiés, et les aliments doivent être irradiés conformément aux normes internationales."

Pandenko a déclaré que cela visait à garantir que les porcs donneurs ne présentent aucun danger caché pouvant provoquer un rejet ou une infection lorsqu'ils quittent l'usine.

En termes de procédures chirurgicales, deux séries de procédures originales réalisées par l'équipe de Dou Kefeng et l'équipe de Sun Xuyong du deuxième hôpital affilié de l'Université médicale du Guangxi ont respectivement surmonté les principaux problèmes de la transplantation hépatique et de la transplantation multi-organes. La première est la première transplantation hépatique auxiliaire qui préserve le foie autologue du patient, assurant pleinement l'approvisionnement en sang du foie de porc transplanté et réduisant les risques chirurgicaux ; ce dernier développe indépendamment une technologie de transplantation combinée à incision unique, qui peut simultanément compléter l'implantation in situ du foie et des reins bilatéraux avec une seule plaie, simplifiant considérablement le processus complexe de transplantation multi-organes.

Le professeur Chen Gang (premier à partir de la droite) de l'Institut de transplantation d'organes de l'hôpital Tongji affilié au Collège médical Tongji de l'Université des sciences et technologies de Huazhong et son équipe effectuent l'opération.

En réponse au plus gros problème du rejet immunitaire postopératoire, l'équipe de Dou Kefeng a trouvé un équilibre entre la suppression des attaques immunitaires et la prévention des infections postopératoires, tout en contrôlant simultanément l'activation du complément et les réponses immunitaires multiples cellulaires et humorales, et a formé un processus de surveillance postopératoire standardisé. L'équipe de Chen Gang a adopté une approche différente et a été pionnière en matière de technologie de surveillance de la concentration de médicaments in vivo en temps réel pour obtenir une administration de médicaments personnalisée et précise. Par exemple,

le premier fournit un ensemble de « réponses standards » qui conviennent à la plupart des patients ; ce dernier propose un « plan personnalisé » adapté à la situation spécifique de chaque patient.

Les deux se complètent et forment ensemble une boîte à outils complète pour la gestion postopératoire.

De plus, l’équipe de Dou Kefeng a également exploré une voie de traitement transitionnelle très avant-gardiste. En février de cette année, l'équipe a effectué une thérapie par perfusion extracorporelle de foie de porc modifié par gènes : le sang des patients atteints d'insuffisance hépatique a été retiré du corps et a coulé à travers le foie de porc modifié in vitro pour compléter le métabolisme des toxines, aidant ainsi le foie endommagé du patient à se réparer progressivement. Cette approche ne nécessite pas de chirurgie ni d’immunosuppresseurs à vie et offre aux patients un laps de temps précieux.

Sur la base de l'accumulation ci-dessus, Wang Lin estime que la transformation clinique de la xénotransplantation sera promue par étapes :

La xénotransplantation cutanée a été appliquée avec maturité et la transplantation rénale a de larges perspectives de développement. La perfusion extracorporelle, moins invasive et adaptée au traitement d'urgence, pourrait devenir la première application populaire dans le domaine des maladies du foie.

Sur la base de l'analyse des besoins cliniques, Chen Gang a déclaré : « Les organes xénogéniques ne peuvent être popularisés que s'ils survivent de manière stable pendant un an. Si la période de survie moyenne atteint trois ans dans le futur, la xénotransplantation peut devenir une option de traitement de routine. »

Le professeur Wang Lin (deuxième à droite) de l'hôpital de Xijing pratique une chirurgie de l'aorte abdominale à récepteurs libres et de la veine cave inférieure.

Les spécifications du système de support sont également améliorées simultanément. Le 1er mai de cette année, le « Règlement sur la gestion de la recherche clinique et l'application de la transformation clinique des nouvelles technologies biomédicales » a été officiellement mis en œuvre, et les « Lignes directrices pour l'enregistrement de la recherche clinique sur les nouvelles technologies de xénotransplantation » qui l'accompagnent sont entrées en vigueur simultanément. Il s’agit de la première réglementation nationale en Chine couvrant l’ensemble de la chaîne de xénotransplantation. Il définit clairement les exigences fondamentales telles que le dépistage des porcs donneurs, le contrôle de la qualité des produits de transplantation et un ensemble complet de normes pour les opérations de recherche clinique, comblant ainsi une lacune de longue date dans la supervision de l'industrie.

La mise en œuvre de réglementations signifie que la xénotransplantation est officiellement entrée dans une nouvelle étape de « règles et réglementations » issues de « la recherche et de l'exploration scientifiques ».

Face à l'avenir, comment mieux développer cette technologie ?

Dou Kefeng a suggéré qu'il espère que le pays accordera plus d'attention au niveau stratégique, soutiendra les unités favorisées dans la construction de plates-formes de recherche et se concentrera sur des technologies clés telles que l'édition multigénique, l'induction d'une tolérance immunitaire et la préservation d'organes à long terme. En termes de supervision, un mécanisme de coordination interdépartementale est mis en place pour réaliser la gestion de la traçabilité de l'ensemble du processus depuis l'édition génétique, la sélection, le transport jusqu'à la transplantation et le suivi. En termes de stratégie de promotion clinique, la priorité est donnée aux avancées dans le scénario du « traitement de transition » - en utilisant des foies de porc pour maintenir la vie de patients souffrant d'insuffisance hépatique aiguë jusqu'à ce que des organes humains soient trouvés, ou pour aider les patients qui ne peuvent pas obtenir immédiatement un donneur à survivre à la période dangereuse. Cela peut à la fois accumuler de l’expérience et réduire les risques initiaux. Dans le même temps, la transplantation xénogénique de cornée, de peau, d'îlots pancréatiques et d'autres tissus faiblement immunogènes peut également être encouragée simultanément pour répondre à des besoins médicaux diversifiés.

Afin de normaliser le développement, Wang Changxi, directeur du département de transplantation rénale du premier hôpital affilié de l'université Sun Yat-sen et président de la branche technologie de transplantation de l'Association chinoise de médecine et de biotechnologie, a proposé : « Pour la transplantation xénogénique, un processus d'examen plus strict et plus complet doit être établi pour protéger pleinement le droit du sujet à un choix éclairé et volontaire, et en même temps, il est équipé d'un mécanisme de surveillance de suivi à long terme pour continuer à suivre les potentiels. risques d'infection entre espèces."

Où est le chemin qui mène à la xénotransplantation ? Personne ne peut donner une réponse définitive. Cependant, au fil des années, les chercheurs scientifiques nationaux ont essayé à plusieurs reprises et commis des erreurs pour surmonter de multiples problèmes tels que l'immunité, la coagulation, les virus inter-espèces et la technologie d'édition génétique, et ont construit une « solution chinoise » totalement indépendante et contrôlable pour la xénotransplantation. Il y aura d’autres percées dans le futur.

"Le foie, le cœur, les reins, la peau, les os, les muscles, les cornées, etc. de porc peuvent tous apporter une grande contribution au traitement médical humain. Cependant, cela nécessite des recherches plus approfondies." »Dit Dou Kefeng.

Le but ultime de la xénotransplantation n'est pas de créer un miracle, mais de donner à chaque patient en attente d'un organe une chance de vivre.