Un essai de cellules souches autologues dérivées de la moelle osseuse dans l'insuffisance cardiaque pédiatrique

Cette étude pilote est de conception randomisée, croisée et contrôlée par placebo. La déclaration CONSORT (Consolidated Standards of Reporting Trials) a été utilisée pour guider l'élaboration du protocole. L'approbation éthique a été obtenue pour ce projet en avril 2008.

Un organigramme CONSORT a été produit et un plan de projet pour une étude croisée a été conçu. Bien que le critère d'évaluation principal de l'étude ait été la sécurité et la faisabilité, l'investigateur visait à examiner le résultat fonctionnel en tant que critère d'évaluation secondaire. L'examen statistique de la littérature disponible a indiqué qu'un changement de 3 % de la fraction d'éjection (FE) telle que mesurée par imagerie par résonance magnétique (IRM) représenterait un changement significatif et a calculé que 10 patients seraient suffisants pour détecter ce changement moyen dans la FE, en supposant un ET de différence de 3 % avec une puissance de 80 % et une signification de 5 %. Pour tous les calculs, on a supposé que la distribution des différences était normale. Le calcul d'une taille d'échantillon pour l'étude croisée a nécessité une définition de la différence minimale à détecter.

Les enfants âgés de 1 à 16 ans lors de l'examen, soit fréquentant la clinique d'insuffisance cardiaque du Great Ormond Street Hospital (GOSH), soit référés pour l'admission et la prise en charge de leur insuffisance cardiaque au GOSH, seront invités à participer à l'étude. La limite d'âge inférieure a été choisie pour permettre une réalisation raisonnable du cathétérisme de l'artère coronaire en tenant compte de la taille du patient.

Lors du recrutement, tous les patients ont une fonction systolique altérée, déterminée par une réduction de la fraction de raccourcissement à l'échocardiogramme (plus de 2 SD en dessous de la normale). Le statut fonctionnel des patients recrutés était de classe 2-4 tel que défini par la classification NYHA ou Ross.

Les critères d'exclusion étaient la nécessité d'une dépendance élevée ou de soins intensifs et d'une cardiopathie congénitale, d'une infection virale qui empêcherait l'utilisation des installations du laboratoire de thérapie cellulaire de l'hôpital, d'une malignité active et d'un traitement médicamenteux cardiaque instable.

Les patients potentiels seront identifiés à partir de notes de cas, et eux-mêmes et leurs familles seront contactés soit par téléphone, soit après un examen clinique pour évaluer leur intérêt à participer. Tous les patients qui semblaient intéressés à participer à l'étude recevront des informations écrites adaptées à leur âge et à leur langue ; et également donné un numéro de téléphone de contact afin que des informations supplémentaires puissent être fournies si nécessaire. Chaque famille aura la possibilité de discuter de l'étude avec l'équipe de recherche avant l'obtention du consentement à l'inclusion.

Protocole:

Dix patients répondant aux critères d'éligibilité seront recrutés pour cette étude. Chaque patient est randomisé à l'entrée dans l'étude pour déterminer s'il recevrait des cellules souches à la première ou à la deuxième période du protocole. La randomisation a été réalisée à l'aide d'un tableau de nombres aléatoires généré par ordinateur, Graph pad.

Après le recrutement et la randomisation, les patients ont leur calendrier d'admission individuel planifié. Les patients qui doivent recevoir des cellules souches lors de leur première admission à l'étude sont examinés dans les 28 jours précédant cette date. Lors de cet examen, le dépistage de l'infection, conformément au protocole de notre laboratoire de thérapie cellulaire de l'hôpital (y compris le VIH et les hépatites B et C) sera effectué, après consentement écrit complet.

Le jour de la procédure, le patient sera admis à la garderie cardiaque pour des observations de base et une évaluation clinique. La procédure d'étude sera réalisée dans la salle d'IRM cardiaque sous anesthésie générale. Des échantillons de sang seront prélevés au moment de l'anesthésie pour des examens de routine (numération sanguine complète, urée, électrolytes, fonction hépatique et NTproBNP).

Les patients recevant des cellules souches intracoronaires lors de cette admission ont 20 ml de moelle osseuse aspirés de la crête iliaque postérieure dans des conditions aseptiques immédiatement après l'induction de l'anesthésie.

Technique d'aspiration de la moelle osseuse :

Les patients sous traitement anticoagulant sont mis en évidence avant toutes les procédures et admissions, et une gestion optimale de la coagulation est mise en œuvre avant, pendant et après l'aspiration de la moelle osseuse. Tout le traitement de la moelle osseuse est effectué dans l'installation de traitement de thérapie cellulaire de l'hôpital Great Ormond Street.

Après l'induction anesthésique et la sécurisation d'une voie aérienne stable, le patient est positionné pour permettre l'aspiration de la moelle osseuse. Des conditions aseptiques complètes sont observées tout au long de la procédure. Un volume de 20 ml de moelle osseuse est aspiré à partir d'un site de ponction à une seule aiguille à l'aide de seringues héparinées de 10 ml fixées à l'aiguille à moelle osseuse après le retrait du trocart central. La moelle osseuse aspirée est transférée dans des flacons d'échantillons universels héparinés stériles. Immédiatement après l'aspiration, l'échantillon de moelle osseuse est amené au laboratoire de thérapie cellulaire pour la séparation des cellules mononucléaires en utilisant des techniques standard de centrifugation en gradient.

Le protocole de séparation des cellules mononucléaires prend environ 90 minutes. L'échantillon de moelle osseuse est traité pour fournir 1 ml pour l'injection intra-coronaire et 1 ml pour être cryogéniquement congelé pour une analyse phénotypique ultérieure à une date ultérieure. Une petite aliquote de suspension de cellules souches est analysée pour obtenir le nombre total de cellules mononucléaires par millilitre. Ce nombre de cellules représente le nombre total de cellules mononucléaires injectées par cathétérisme intra-coronaire. De plus, la viabilité cellulaire a également été évaluée.

En attendant les cellules souches préparées, l'IRM cardiaque est réalisée en utilisant un protocole d'apnée pour l'acquisition d'images. Après l'examen IRM, le patient est transféré au moyen de la table coulissante mécanisée dans la salle d'angiographie.

À son retour à la salle d'angiographie, le patient est maintenu sous anesthésie générale jusqu'à ce que le laboratoire de cellules souches avise que le traitement des cellules souches est presque terminé. Suite au contact avec le laboratoire de cellules souches, une gaine artérielle est placée dans l'artère fémorale du patient à l'étude et avancée jusqu'à ce que son extrémité soit située dans l'artère coronaire principale gauche. Une occlusion partielle de l'artère coronaire a été observée comme démontré par les modifications du segment ST et l'amortissement de la trace de pression est régulièrement surveillé au cours de ces procédures. Le volume de 1 ml est injecté lentement via le cathéter de l'artère coronaire dans l'artère coronaire principale gauche, suivi d'un rinçage de 1 ml de solution saline à 0,9 % sur une période de 2 minutes.

Suite à l'injection intracoronaire de suspension de cellules souches, le cathéter cardiaque est retiré et l'hémostase au niveau du site d'entrée cutanée est obtenue. Le patient est ensuite réveillé et récupéré de manière standard.

Les patients sont admis dans le service cardiaque pendant la nuit avec une surveillance de routine du site d'accès au cathétérisme artériel et du site d'aspiration de la moelle osseuse ; les observations des soins cardiaques se poursuivent tout au long. Les patients reçoivent leur congé le lendemain et sont examinés de manière élective dans la clinique externe trois mois après la procédure ou sont invités à contacter le chercheur plus tôt en cas de problème.

Le croisement des interventions se produit à six mois avec le groupe de cellules souches recevant un placebo via le cathétérisme cardiaque (aucune récolte de moelle osseuse n'est requise pour le bras placebo de l'étude) à la deuxième occasion. L'admission, la surveillance et le suivi seront les mêmes que pour l'étape des cellules souches de l'étude. Le placebo utilisé pour l'injection intracoronaire utilisée est 1 ml de solution saline à 0,9 %, ce qui correspond à la solution placebo utilisée dans les études sur les adultes. Le 1 mL de placebo est suivi d'un rinçage de 1 mL de solution saline à 0,9 % pour la corrélation avec le bras de cellules souches de l'étude. Un examen clinique intermédiaire est à nouveau organisé trois mois après la procédure et une IRM cardiaque de suivi à six mois. L'échelle de temps a été choisie après examen de la littérature adulte disponible qui a montré que les effets sur le ventricule gauche étaient généralement observés dans les 6 mois.

Ces patients ont reçu au hasard un placebo à la première étape de l'étude pour recevoir des cellules souches à la deuxième étape. Les modalités de suivi intermédiaire et final sont les mêmes pour les groupes cellules souches et placebo.

L'anesthésie était standardisée pour tous les patients et le même anesthésiste était utilisé pour toutes les procédures. La préparation de la moelle osseuse a également été standardisée et réalisée par le même scientifique dans chaque cas. La saisie des données informatiques fera l'objet d'une double vérification. Les identifiants des patients sont supprimés des images anonymes pour permettre une analyse ultérieure en aveugle ; de cette manière, une analyse d'image impartiale est effectuée. Un seul chercheur utilisant le logiciel Osirix effectue une analyse hors ligne des données. Lors d'une deuxième vérification de ces données, les résultats du chercheur sont évalués, toujours à l'aveugle des identifiants des patients, par un deuxième analyseur. La clé de la mise en aveugle des données IRM est conçue, appliquée et stockée en toute sécurité par un clinicien non impliqué dans l'étude. Les valeurs indexées corrigent les données d'âge, de sexe, de taille et de poids et permettent de véritables comparaisons entre les séries d'études d'un même individu et entre des individus différents.

Principaux critères de jugement :

Les critères de jugement principaux étaient l'absence de décès et de transplantation ou toute complication pouvant être considérée comme liée à l'injection de moelle osseuse ou à l'anesthésie (infection/malignité/anaphylaxie/détérioration rénale). Un comité de surveillance de la sécurité, comprenant un cardiologue de l'hôpital Great Ormond Street non impliqué dans l'essai, un cardiologue externe et un représentant non professionnel, sera mis en place. Tout événement indésirable sera signalé au comité qui était habilité à interrompre l'essai à tout moment en cas de problème.

Mesures de résultats secondaires :

La fraction d'éjection, les volumes et la masse ventriculaire gauche sont issus de l'IRM cardiaque. Le sang est prélevé pour NT proBNP. De plus, l'état fonctionnel est évalué par la classification de la New York Heart Association ou la classification de Ross chez les jeunes enfants.

Chaque patient passe une IRM cardiaque sous anesthésie générale. Le protocole anesthésiste et anesthésique est le même pour tous les patients.

Toutes les images sont obtenues avec un scanner 1,5-T MR (Avanto, Siemens, Erlangen, Allemagne) utilisant une bobine à réseau phasé à 12 éléments pour la réception du signal et la bobine du corps pour la transmission du signal. Un système ECG vectoriel est utilisé pour le déclenchement cardiaque.

Les volumes ventriculaires gauches (LV) sont mesurés à partir d'un ciné de précession libre à l'état d'équilibre à axe court contigu couvrant les deux ventricules (7 à 13 tranches, selon la taille de l'enfant). Chaque tranche est acquise en une seule apnée de 10 à 15 secondes comme décrit précédemment. Tout le traitement d'image est effectué à l'aide de plug-ins internes pour le logiciel open source Osirix DICOM (imagerie numérique et communications en médecine). Le volume télédiastolique LV (EDV) et le volume télésystolique (ESV) sont mesurés par segmentation manuelle des frontières endocardiques dans les données à axe court. Une segmentation minutieuse des tranches basales en conjonction avec des vues à 4 chambres et à axe long LV est effectuée pour surmonter les problèmes de délimitation de la valve mitrale. Le volume systolique ventriculaire (SV) était la différence entre l'EDV et l'ESV, et la fraction d'éjection ventriculaire (%) était (SV/EDV) × 100.

Pour chacun des critères d'évaluation secondaires, EDV, ESV et EF, les comparaisons entre les traitements sont faites en intention de traiter. Une analyse croisée sur les mesures post-traitement est effectuée à l'aide d'un modèle d'analyse de la variance, en tenant compte des effets de séquence, de période et de traitement. L'effet résiduel est testé en premier et lorsqu'il n'y a aucune preuve d'un effet significatif, l'effet du traitement est testé. Un modèle d'équation d'estimation généralisée (GEE) ultérieur a été ajusté, ce qui a permis un ajustement pour les mesures de base.

Lorsque la distribution des données était clairement non normale, les enquêteurs utilisent une transformation logarithmique. Stata est utilisé pour toutes les analyses statistiques et tous les tests étaient bilatéraux. Une valeur P < 0,05 était considérée comme significative.