La forme fantomatique flottant dans un grand bocal avait été le robuste brun rougeâtre d’un organe sain quelques heures auparavant. Maintenant, ce sont des tubes blancs semi-translucides comme des branches d’arbre qui transparaissent.

Il s’agit d’un foie de porc qui se transforme progressivement pour ressembler et agir comme un humain, dans le cadre de la longue quête des scientifiques pour atténuer la pénurie de greffes du pays par la bio-ingénierie d’organes de remplacement.

La première étape pour les travailleurs de ce laboratoire de banlieue de Minneapolis consiste à éliminer par shampooing les cellules de porc qui ont permis à l’organe de faire son travail, sa couleur s’estompant progressivement au fur et à mesure que les cellules se dissolvent et sont éliminées. Ce qui reste est un échafaudage caoutchouteux, une structure en nid d’abeille du foie, ses vaisseaux sanguins maintenant vides.

Ensuite, des cellules hépatiques humaines – prélevées sur des organes donnés incapables d’être transplantés – seront repiquées à l’intérieur de cette coquille. Ces cellules vivantes se déplacent dans les coins et recoins de l’échafaudage pour relancer les fonctions de l’organe.

« Nous régénérons essentiellement l’organe », a déclaré Jeff Ross, PDG de Miromatrix. « Nos corps ne le verront plus comme un organe de porc. »

C’est une affirmation audacieuse. Dans le courant de 2023, Miromatrix prévoit des tests humains, les premiers du genre, d’un organe bio-conçu pour commencer à essayer de le prouver.

Si la Food and Drug Administration est d’accord, l’expérience initiale se déroulera en dehors du corps du patient. Les chercheurs plaçaient un foie de porc devenu humain à côté d’un lit d’hôpital pour filtrer temporairement le sang d’une personne dont le foie tombait soudainement en panne. Et si cette nouvelle « assistance hépatique » fonctionne, ce serait une étape critique vers une tentative éventuelle de greffe d’organe bio-ingénierie – probablement un rein.

« Tout cela ressemble à de la science-fiction, mais il faut commencer quelque part », a déclaré le Dr Sander Florman, chef de la transplantation à l’hôpital Mount Sinai de New York, l’un des nombreux hôpitaux prévoyant déjà de participer à l’étude sur l’assistance hépatique. « Il s’agit probablement plus d’un avenir proche que de la xénotransplantation », ou de l’implantation directe d’organes d’animaux chez l’homme.

Plus de 105 000 personnes sont sur la liste d’attente américaine pour une greffe d’organe. Des milliers de personnes mourront avant que ce ne soit leur tour. Des milliers d’autres ne sont même jamais inscrits sur la liste, considérée comme trop lointaine.

« Le nombre d’organes dont nous disposons ne pourra jamais répondre à la demande », a déclaré le Dr Amit Tevar, chirurgien transplantologue au centre médical de l’Université de Pittsburgh. « C’est notre frustration. »

C’est pourquoi les scientifiques considèrent les animaux comme une autre source d’organes. Un homme du Maryland a vécu deux mois après avoir reçu la première transplantation cardiaque au monde d’un cochon en janvier dernier – un animal génétiquement modifié afin que ses organes ne déclenchent pas une attaque immédiate du système immunitaire humain. La FDA envisage d’autoriser des expériences supplémentaires de xénotransplantation utilisant des reins ou des cœurs de porcs génétiquement modifiés.

La bio-ingénierie des organes est nettement différente – aucun porc spécial n’est requis, juste des restes d’organes des abattoirs.

« C’est quelque chose qui, à long terme, peut très probablement contribuer au développement d’organes que nous pouvons utiliser chez l’homme », a déclaré Tevar de Pittsburgh. Il n’est pas impliqué dans Miromatrix – et a averti que les tests hors du corps prévus ne seraient qu’une première étape.

L’approche Miromatrix découle de recherches menées au début des années 2000, lorsque la spécialiste de la médecine régénérative Doris Taylor et le Dr Harald Ott, alors à l’Université du Minnesota, ont mis au point un moyen de décellulariser complètement le cœur d’un rat mort. L’équipe a ensemencé l’échafaudage résultant avec des cellules cardiaques immatures de bébés rats qui ont finalement fait battre le petit organe, faisant la une des journaux internationaux.

Avance rapide, et maintenant à l’université, Miromatrix est assis sur des rangées de grandes cruches pompant des fluides et des nutriments dans les foies et les reins à divers stades de leur métamorphose.

L’élimination des cellules porcines élimine certains des risques de xénotransplantation, tels que les virus animaux cachés ou l’hyper-rejet, a déclaré Ross. La FDA considère déjà le tissu de porc décellularisé comme sûr à d’autres fins, en l’utilisant pour fabriquer un type de filet chirurgical.

Plus complexe est de faire en sorte que les cellules humaines prennent le relais.

« Nous ne pouvons pas prendre des milliards de cellules et les pousser dans l’organe à la fois », a déclaré Ross. Lorsqu’elles sont lentement infusées, « les cellules rampent et quand elles voient le bon environnement, elles collent ».

La source de ces cellules humaines : des foies et des reins donnés qui ne seront pas transplantés. Près d’un quart des reins donnés aux États-Unis l’année dernière ont été jetés parce que les hôpitaux refusent souvent de transplanter des organes moins que parfaits ou parce qu’il a fallu trop de temps pour trouver un receveur compatible.

Tant que suffisamment de cellules fonctionnent encore lorsque les groupes de don offrent un organe, les biologistes de Miromatrix isolent les cellules utilisables et les multiplient dans des boîtes de laboratoire. À partir d’un organe humain sauvé, la société affirme qu’elle peut produire suffisamment de cellules pour repeupler plusieurs échafaudages de foie ou de rein de porc, des cellules responsables de différentes tâches – celles qui tapissent les vaisseaux sanguins ou filtrent les déchets, par exemple.

En 2021, des chercheurs de Miromatrix et de la Mayo Clinic ont rapporté avoir réussi à transplanter une version de foies issus de la bio-ingénierie chez des porcs.

Cela a ouvert la voie au test d’un traitement « d’assistance au foie » similaire à la dialyse, utilisant des foies issus de la bio-ingénierie pour filtrer le sang des personnes souffrant d’insuffisance hépatique aiguë, une urgence potentiellement mortelle. Les médecins ont maintenant peu à offrir, sauf des soins de soutien, à moins que la personne n’ait la chance d’obtenir une greffe rapide.

« Si vous pouvez juste surmonter la bosse, alors vous pourriez réellement récupérer » – parce que le foie est le seul organe qui peut se réparer et se régénérer, a déclaré Florman du mont Sinaï. « Je serai ravi quand ils auront inscrit leur premier patient et j’espère que c’est avec nous. »

On ne sait pas combien de temps ces tests pourront commencer. La FDA a récemment déclaré à Miromatrix qu’elle avait des questions sur la demande d’étude.

Si l’expérience du foie à l’extérieur du corps fonctionne, quelle est la prochaine étape ? Encore plus de recherches visant à tenter un jour de transplanter un organe bio-conçu – probablement un rein, car un patient pourrait survivre avec une dialyse si l’opération échouait.

Alors que la repousse des reins n’est pas aussi avancée, « j’ai été complètement abasourdi » par les progrès réalisés jusqu’à présent, a déclaré le Dr Ron Shapiro, un expert en greffe de rein à Mount Sinai.

Il traite de nombreux patients âgés sous dialyse qui « attendront des années et des années pour obtenir un rein et mourront probablement en attendant sur la liste qui serait parfait » pour de telles expériences – si elles arrivent à temps.