Greffes de microgreffe d'appendice auriculaire pour aider à la réparation du cœur après une chirurgie cardiaque (AAMS2)

CONTEXTE ET SIGNIFICATION

Dans le monde, chaque année, 17,9 millions de personnes meurent de maladies cardiovasculaires. La cardiopathie ischémique (CI) est la cause de la moitié de ces cas, ce qui en fait la principale cause de décès dans le monde [GBD 2017]. Alors que 126,5 millions de patients souffrent de CI dans le monde, 30,3 millions de patients en Europe en sont atteints [Timmis 2018].

L'IHD se caractérise par l'élargissement progressif des plaques coronariennes athérosclérotiques. Ces points chauds de la maladie entraînent non seulement l'hypoxie myocardique, l'hibernation des cardiomyocytes, l'apoptose et la fibrose interstitielle, mais sont sujets à l'érosion et à la rupture. La rupture de la plaque active avec force le système hémostatique entraînant une occlusion coronarienne thrombotique, un infarctus du myocarde (IM) et la mort du tissu cardiaque. Grâce à l'amélioration des soins aigus, les patients survivent de plus en plus à la phase aiguë et le site de la blessure est finalement remplacé par une cicatrice qui limite généralement le remplissage et le pompage du cœur [Cohn 2000]. En fonction de l'étendue de la blessure et de la cicatrice qui en résulte, l'augmentation de la charge de travail conduit éventuellement à un remodelage indésirable et à l'émergence d'une insuffisance cardiaque (IC), un syndrome clinique irréversible et invalidant avec un mauvais pronostic [Taylor 2017, Cohn 2000]. Il a été rapporté que l'IC due à une étiologie ischémique varie de 29 % à 45 % [Groenewegen 2020]. Par exemple, une méta-analyse récente suggère que la prévalence de l'IC "tous types", y compris les cas précédemment non reconnus par le dépistage échocardiographique basé sur la population, peut atteindre 11,8 % dans la population générale âgée de plus de 65 ans [van Riet 2016].

La chirurgie CABG est la méthode de revascularisation préférée pour les patients atteints d'IHD sévèrement évoluée [Rihal 2003]. En Europe, plus de 245 000 PAC ont été pratiqués en 2016 [Eurostat 2015]. Quel que soit l'âge, il a été démontré que la chirurgie CABG a un effet bénéfique global sur les symptômes ischémiques et la mortalité [Freitas 2019].

La guérison cardiaque par régénération plutôt que par cicatrisation pourrait faire basculer l'IHD avec ses complications vers une maladie de plus en plus gérable, voire curable. Alors que le cœur de certains vertébrés guérit par régénération tout au long de leur vie, chez les rongeurs cette capacité est limitée à la première semaine de vie [Cutie 2021]. Très tôt dans la vie, le cœur humain semble également posséder la capacité de se régénérer après une ischémie [Haubner 2016].

Il s'est avéré complexe d'activer la réparation régénérative cardiaque dans le cœur humain adulte. De nombreuses cellules souches, progénitrices et différenciées ont été testées à cet égard [Cambria 2017]. Bien que ces investigations aient fourni des résultats prometteurs, les thérapies restent complexes et coûteuses, soulignant la nécessité d'approches plus simples sur le plan clinique. Les cellules dérivées des appendices auriculaires se sont révélées capables de stimuler la cicatrisation cardiaque régénérative dans le cadre de lésions cardiaques ischémiques [Koninckx 2013, Detert 2018, Evens 2021]. Comme le positionne la Société européenne de cardiologie, de nombreuses approches d'ingénierie tissulaire, y compris la greffe de patch de matrice extracellulaire épicardique (ECM), sont mises en évidence comme de futures thérapies prometteuses pour l'IC ischémique [Madonna 2019]. Ces approches pourraient améliorer la persistance locale et la viabilité des cellules co-transplantées, un obstacle majeur identifié dans des études antérieures.

CONCEPT GÉNÉRAL

Nous utilisons le propre tissu cardiaque du patient de l'appendice auriculaire droit pour le traitement. Ni les appendices auriculaires gauche ni droit (AAG et AAR, respectivement) ne contribuent directement à la fonction de pompage du cœur. Un morceau du RAA peut être prélevé en toute sécurité lors de l'insertion de la canule auriculaire droite lors de la configuration de la machine cardiaque et pulmonaire au début du PAC [Lampinen 2017, Nummi 2017, Nummi 2021]. Dans l'essai AAMS2, un morceau de tissu RAA est utilisé comme microgreffes d'appendice auriculaire (AAM) transplantées par voie épicardique, recouvertes de patch et expansées mécaniquement. Cette thérapie peut être administrée au cours d'un pontage coronarien unique.

RÉSULTATS PRÉCÉDENTS

Dans un modèle murin préclinique d'IM et d'IC, les effets des patchs AAM épicardiques ont été comparés à ceux des patchs ECM acellulaires. Les résultats ont démontré une protection du tissu myocardique, une atténuation des cicatrices et une fonction cardiaque conservée [Xie 2020]. En outre, la protéomique quantitative basée sur la spectrométrie de masse a démontré des effets régénératifs et cardioprotecteurs généralisés dans le myocarde, y compris une diminution du stress oxydatif et une induction médiée par les AAM du métabolisme glycolytique myocardique, un processus associé à une capacité régénérative accrue du myocarde [Lalowski 2018, Nakada 2017, Kimura 2015, Puente 2014].

La thérapie par patch AAM est passée à l'utilisation clinique. Suite à la première application chez l'homme des AAM [Nummi 2019], la sécurité et la faisabilité de la transplantation d'AAM épicardiques pendant un PAC ont été récemment confirmées [Nummi 2021]. De plus, comme cette étude suggérait une augmentation de l'épaisseur du myocarde viable dans la zone cicatricielle, elle fournissait la première indication d'un bénéfice thérapeutique [Nummi 2021].

OBJECTIFS ET APERÇU

Cet essai contrôlé, randomisé, en double aveugle et AAMS2 évalue l'effet des AAM transplantés par voie épicardique en tant que traitement adjuvant à la chirurgie CABG. Les principaux critères d'évaluation de l'essai sont les modifications de la fonction et de la structure cardiaques, évaluées à l'aide de l'imagerie par résonance magnétique cardiaque à injection tardive de gadolinium (LGE-CMRI) lors d'un suivi de 6 mois après la chirurgie par rapport à la LGE-CMRI préopératoire.

L'essai recrute 50 patients dans un rapport d'attribution de groupe de 1: 1 aux groupes d'étude (CABG ou patch AAMs avec CABG). Le tissu RAA autologue est récolté à partir du RAA pendant le pontage coronarien chez tous les participants et, sur la base de la randomisation, le morceau de tissu RAA est soit transformé en AAM en périopératoire, soit cryostocké pour des analyses biochimiques. Les AAM, intégrés dans un gel de matrice de fibrine, sont placés sur une feuille ECM, qui est ensuite suturée épicardiquement en place. Pour identifier la zone de cicatrice ischémique comme site de transplantation épicardique, LGE-CMRI est effectué en préopératoire. Des échantillons de sang à l'étude sont prélevés en préopératoire ainsi qu'au suivi de 3 et 6 mois après la chirurgie. L'échocardiographie transthoracique (TTE), le LGE-CMRI, les mesures d'échelle des symptômes et le test de marche de 6 minutes (6MWT) sont effectués en préopératoire et au suivi de 6 mois.

MÉTHODES

1. Sélection des patients, inscription, éthique et calendrier - Les patients répondant aux critères d'éligibilité et d'exclusion, évalués par un cardiologue, sont sélectionnés à partir de la liste des chirurgies cardiaques électives de l'hôpital. La médication des patients est optimisée selon les directives en vigueur par le cardiologue traitant. Le temps d'attente habituel sur la liste varie entre 2 et 8 semaines. Ce temps permet aux changements de médication de prendre effet avant la chirurgie. Plus tard, les patients recrutés sont convoqués pour une visite de contrôle clinique (appelée suivi à 3 mois) et une visite d'essai dédiée (à 6-8 mois postopératoire, appelée suivi à 6 mois).

   Tous les patients reçoivent des informations décrivant l'essai. Avant qu'un sujet ne soit soumis à une procédure d'étude, une discussion sur le consentement éclairé sera menée et un consentement éclairé écrit pour participer est requis. L'essai sera mené conformément à la Déclaration d'Helsinki sur les principes éthiques de la recherche médicale impliquant des sujets humains [Association médicale mondiale 2013]. L'étude a été approuvée par le comité d'éthique du district hospitalier d'Helsinki et d'Uusimaa (HUS ; Dnr. HUS/12322/2022). Le début estimé du recrutement des patients est décembre 2022 avec une date d'achèvement estimée de l'étude complète en décembre 2025. Le participant est exclu de l'essai (échec du dépistage), si après optimisation des médicaments, une cicatrice visible ne peut pas être identifiée et la fraction d'éjection ventriculaire gauche (FEVG) est ≥ 50 % dans le LGE-CMRI préopératoire. Cela s'applique également si le LGE-CMRI n'a pas été effectué avant le PAC.

2. Critères d'évaluation - Les critères d'évaluation de l'essai sont répertoriés dans une section distincte. Les principaux critères d'évaluation se concentrent sur les modifications de la fibrose cardiaque évaluées par LGE-CMRI et les taux circulants de prohormone N-terminale du peptide natriurétique cérébral (NT-proBNP). Les critères d'évaluation secondaires se concentrent sur d'autres paramètres d'efficacité ainsi que sur la sécurité et la faisabilité de la thérapie.
3. Randomisation et mise en aveugle - Les patients sont randomisés en groupes CABG ou AAM en utilisant la randomisation en bloc stratifiée par sexe via l'outil en ligne librement disponible sur www.sealedenvelope.com avec des tailles de bloc 2 et 4, et une stratification selon le sexe (femme, homme). La randomisation est effectuée par l'Université d'Helsinki (docent responsable Esko Kankuri). Des enveloppes scellées numérotées avec les informations d'attribution aléatoire sont remises à l'infirmière de l'étude, qui ouvre chaque enveloppe respective au début de la chirurgie de chaque patient. L'infirmière de l'étude supervise l'attribution en double aveugle, où le patient et le cardiologue et les radiologues évaluateurs restent aveugles à l'attribution du groupe d'étude. Compte tenu de la nature du traitement (greffe vs pas de greffe), il est impossible d'aveugler le chirurgien opérant ou l'infirmière de l'étude sur les allocations. Toutes les mesures LGE-CMRI et TTE ainsi que les analyses de laboratoire sont effectuées par des chercheurs qui ne connaissent pas les allocations de groupe.
4. Préparation et administration de microgreffes d'appendice auriculaire - Un morceau de l'AAR est récolté au début de la chirurgie cardiaque lors de la canulation auriculaire droite. Le tissu RAA est pesé et transformé mécaniquement en microgreffes comme décrit précédemment [Lampinen 2017, Nummi 2017, Nummi 2021] en utilisant la lame Rigeneracon (Rigenera-system, HBW s.r.l., Turin, Italie). Des kits d'instrumentation marqués CE dédiés pour soutenir le traitement des tissus dans la salle d'opération sont obtenus auprès d'EpiHeart Oy (Helsinki, Finlande). Les microgreffes sont étalées sur une feuille de matrice péricardique (Equine Pericardium Patch, Autotissue GmbH, Berlin, Allemagne) et sont noyées dans une petite quantité de colle tissulaire de fibrine diluée (Tisseel, Baxter AG, Vienne, Autriche). Le patch AAMs est maintenu refroidi (+6 - +8C), couvert et stérile en attendant la transplantation.
5. Règlement général sur la protection des données - Les données collectées au cours de l'essai respecteront les réglementations de l'UE en matière de protection des données personnelles de santé, y compris le règlement général sur la protection des données (RGPD).
6. Échantillons de sang - Un échantillon de sang pour la mesure du NT-pro-BNP, un biomarqueur de référence pour l'évaluation de l'IC [McKie 2016], est prélevé en préopératoire et lors des suivis à 3 et 6 mois. De plus, l'essai AAMS2 évalue des échantillons de sang, de plasma et de tissus RAA pour leurs transcrits d'ARN contenus avec un nouvel accent sur leurs modifications post-transcriptionnelles, comme décrit précédemment [Sikorski 2021, Sikorski 2022]. Cependant, pour assurer un rendement adéquat d'ARN natif, au lieu de prélever 3 mL x 5 de sang stabilisé à l'ARN TEMPUS(TM) par visite, 3 mL x 8 sont prélevés. Ces modifications constituent une frontière biologique en génétique qui dévoile un contributeur et un régulateur clé de nombreuses fonctions cellulaires et conditions physiopathologiques, également IHD et HF ischémique [Qin 2021, Sikorski 2022]. Comme les informations concernant l'épitranscriptomique sanguine dans l'IHD et l'IC humaines restent rares [Sikorski 2022], l'essai AAMS2 vise à fournir un aperçu des altérations induites par le traitement des AAM dans les épitranscriptomes sanguins. En particulier, l'accent est mis sur les deux modifications les plus courantes, l'édition N6-méthyladénosine (m6A) et adénosine-inosine (A-to-I).
7. Échantillons de tissus RAA - Le morceau de tissu RAA retiré du groupe témoin est prélevé comme échantillon pour des analyses biochimiques. Le morceau de tissu RAA sera divisé en deux et stocké (RNAlater ou formaldéhyde-éthanol) pour des évaluations ultérieures ciblées sur l'épitranscriptomique, comme décrit précédemment [Sikorski 2021].
8. Échocardiographie - Tous les participants sont évalués par électrocardiogramme et TTE avant l'opération et lors du suivi à 6 mois après l'opération. Les enregistrements TTE sont effectués avec des cardiologues désignés. Ces enregistrements comprennent à la fois des évaluations anatomiques et fonctionnelles des ventricules, des oreillettes et des valves. Une attention particulière est accordée pendant le TTE préopératoire, avant la collecte d'échantillons RAA décrite ci-dessus pour les AAM, aux appendices auriculaires et aux oreillettes propres à la caractérisation anatomique. De plus, la présence ou l'absence d'épanchement péricardique, de thrombus et d'anévrisme est enregistrée. L'anesthésiste de perfusion effectuera une échocardiographie transoesophagienne (ETO) dans la salle d'opération pendant l'anesthésie pour évaluer les appendices auriculaires gauche et droit pour les vitesses du flux sanguin, les boues possibles et le thrombus avant le pontage coronarien.
9. Imagerie par résonance magnétique cardiaque avec amélioration tardive du gadolinium (LGE-CMRI) - Un scanner IRM corps entier 1,5 T (Siemens Sola ou Avanto-fit, Siemens AG, Erlangen, Allemagne) est utilisé pour l'acquisition d'images LGE-CMRI. La structure et la fonction cardiaques sont évaluées avec un protocole LGE-CMRI standardisé utilisant un électrocardiogramme et une synchronisation respiratoire. Les images ciné à axe court sont utilisées pour les mesures volumétriques ventriculaires gauche et droite. La contractilité myocardique est évaluée à l'aide de mesures de déformation longitudinale, circonférentielle et radiale à partir d'images cinématographiques à axe court et long. LGE est évalué pour mesurer le volume et la masse de l'infarctus à l'aide d'une estimation de gain semi-automatique 5-SD, comme suggéré précédemment pour le seuillage semi-automatique pour la détection de l'infarctus [Schulz-Menger 2020]. Le post-traitement des images est effectué avec le logiciel Medis Suite (Medis Medical Imaging Systems, Leiden, Pays-Bas) avec les applications QMass et QStrain.
10. Évaluation de la qualité de vie - La qualité de vie liée à la santé (HRQoL) est mesurée à l'aide du questionnaire abrégé RAND36 (SF36) [Hays 2001]. Le questionnaire est standardisé avec des valeurs moyennes et d'écart-type spécifiées pour huit dimensions allant du fonctionnement physique et du sentiment subjectif de vitalité et de santé à la douleur corporelle. Les scores obtenus sont comparés à une cohorte finlandaise avec n'importe quelle maladie chronique. De plus, l'évaluation des symptômes d'un sujet est effectuée pour les deux symptômes cardinaux de l'IHD et de l'IC, l'angine de poitrine et la dyspnée d'effort, avec des systèmes de classification normalisés développés par la Société canadienne de cardiologie (SCC) et la New York Heart Association (NYHA), respectivement. Campeau 1976, Russel 2009]. Enfin, un test de marche de six minutes (6MWT) est évalué pour obtenir des mesures objectives de la morbidité [Bittner 1993]. Tous ces paramètres sont évalués à la fois en préopératoire et lors de la visite de suivi à 6 mois en postopératoire. Les classes NYHA et CCS sont également enregistrées lors du suivi clinique de 3 mois.
11. Analyses statistiques - L'analyse de puissance a été réalisée à l'aide du logiciel SAS 9.4 TS Level 1M4 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA), du test POWER Procedure Wilcoxon-Mann-Whitney avec les éléments de scénario fixes Méthode d'approximation O'Brien-Castelloe et évaluation statistique bilatérale. Les données de l'échantillon d'analyse de puissance ont été dérivées de l'essai précédent sur les AAM en ouvert [Nummi 2021]. Avec une taille d'échantillon totale de 50 (deux groupes, taille de groupe 25, distribution 1:1), ces paramètres donnent une puissance supérieure à 80 % à un α de 0,05. Les comparaisons entre les groupes seront effectuées avec le test Mann Whitney U. Les variables ordinales sont testées avec le test Chi-Square. Les comparaisons multiples sont corrigées avec la méthode de Bonferroni, les résultats significatifs sont ensuite testés par groupe à l'aide du test U de Mann Whitney. Les données sur la qualité de vie sont présentées sous forme de moyennes et analysées avec le test t pour échantillons indépendants (bilatéral). Les analyses sont effectuées avec le programme IBM SPSS Statistics 27 (IBM Corp., Armonk, NY) ou équivalent. Les données peuvent être analysées et publiées par phases au cours de l'essai.
12. Collecte de données préopératoire et postopératoire pendant le suivi - Les données cliniques, de laboratoire et de traitement médicamenteux sont collectées dans les dossiers de santé électroniques de l'hôpital. Après la sortie et pendant le suivi, les patients peuvent consulter les soins de santé primaires. Toute visite liée à l'opération ou à l'état de leur système cardiovasculaire ainsi qu'aux modifications du traitement médicamenteux sont recueillies par les investigateurs de l'étude. Ces données sont stockées sous un pseudonyme avec les autres données de ce patient.

13. Stockage, gestion et partage des données - Les données produites sont stockées dans les disques durs du réseau des HUS et UH lors des analyses ainsi que sur les serveurs du CSC - IT CENTER FOR SCIENCE LTD. (Finlande) spécialement conçu pour le stockage de données sensibles, le tout avec des sauvegardes automatisées. Les données d'identification directe des patients avec les clés de pseudonymisation et les codes de randomisation correspondants sont stockées dans un registre de clés situé dans les systèmes hospitaliers sécurisés avec une sauvegarde et un contrôle d'accès automatisés. L'accès aux registres est contrôlé via des droits d'accès basés sur les rôles, et seuls les chercheurs spécifiés dans la description du registre approuvée par le comité d'éthique de l'HUS peuvent accéder aux données qui y sont contenues. Le docent Pasi Karjalainen, chercheur PI, est le responsable du registre des clés et de son contenu.

    Les données TTE des participants sont accessibles via le logiciel IntelliSpace (Philips, Pays-Bas) qui est finalement stocké sur Microsoft® Azure Cloud, qui respecte les directives de sécurité des données HUS. Les données et les rapports LGE-CMRI sont stockés dans le système d'archivage et de communication d'images numériques HUS (PACS). Si nécessaire, les données LGE-CMRI sont transférées en interne entre les serveurs du centre d'imagerie médicale HUS pour permettre l'analyse des images avec le logiciel CMR approprié. Les formats de rapports de cas sont à la fois stockés physiquement dans les locaux du HUS avec un contrôle d'accès et électroniquement dans le registre de recherche.

    Les adhésions au registre de recherche sont contrôlées via des droits d'accès basés sur les rôles et seuls les membres de l'équipe de recherche spécifiés individuellement dans le document de description du registre, approuvé par le comité d'éthique du HUS, peuvent accéder aux données qui y sont contenues. Tous les postes de travail, lecteurs réseau et serveurs sont protégés par un mot de passe.

    Avant tout partage de données pseudonymisées avec les collaborateurs de l'étude académique à l'intérieur ou à l'extérieur de l'Union européenne, qu'il soit effectué via CSC - IT CENTER FOR SCIENCE LTD. (Finlande) ou avec des disques durs protégés par un mot de passe fort transportés par courrier officiel de l'Université d'Helsinki ou de l'hôpital universitaire d'Helsinki, le scientifique collaborateur responsable ou le représentant de l'institution affiliée signera un accord de transfert de matériel (MTA). Ces MTA utiliseront les clauses contractuelles types (SCC) de la Commission européenne pour protéger l'accès, c'est-à-dire le transfert, des données pseudonymisées. De plus, tout le personnel manipulant des données pseudonymisées devra signer un engagement officiel de confidentialité et de sécurité des données HUS. De plus, le CSC - IT CENTER FOR SCIENCE LTD. requiert sa propre convention de traitement de la confidentialité des données que chaque collaborateur doit signer avant d'accéder aux données pseudonymisées.

    Principalement, après la phase active de l'essai, les données produites avec des pseudonymes seront stockées sur les serveurs du Centre informatique finlandais pour la science CSC (SD-Apply) pendant 15 ans (2040). Après cela, les données sont anonymisées en effaçant tous les pseudonymes et conservées indéfiniment. Un comité d'accès aux données distinct surveillera la réutilisation des données stockées. En outre, les ensembles de données de séquençage avec des métadonnées anonymisées au niveau du groupe peuvent être mis à disposition lors de la publication via le téléchargement dans des référentiels tels que l'European Nucleotide Archive (ENA) de l'European Molecular Biology Laboratory European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI, Cambridge, Royaume-Uni) ou le Base de données de génomique fonctionnelle Gene Expression Omnibus (GEO) (National Center for Biotechnology Information NCBI, Bethesda, MD, USA).

14. Surveillance de l'essai - L'essai AAMS2 sera surveillé en externe par l'Institut de recherche clinique, l'Hôpital central universitaire d'Helsinki (HUCH) ou un fournisseur de services de surveillance équivalent, afin de garantir les droits, la sécurité et le bien-être des sujets de l'essai. Un plan de surveillance détaillé sera rédigé avec le prestataire de services et le groupe de recherche avant qu'un patient ne soit recruté pour l'étude.
15. Équipe de recherche - L'essai AAMS2 est mené en collaboration avec le HUS Heart and Lung Center (PI docent Pasi Karjalainen et co-PI Antti Vento MD PhD) et l'Université d'Helsinki (docent Esko Kankuri MD PhD). L'infirmière de l'étude supervise et organise, en collaboration avec l'IP, le dépistage des patients, le recrutement, l'information et la prise de contact (par téléphone ou par courrier), le traitement des AAM périopératoires et la réservation des visites de contrôle. De plus, l'infirmière responsable de l'étude organise la logistique des échantillons d'étude en collaboration avec des scientifiques de l'Université d'Helsinki. La randomisation est effectuée à l'Université d'Helsinki. La chirurgie CABG et l'application du patch AAMs sont effectuées par HUS Heart and Lung Center. L'imagerie et les analyses LGE-CMRI sont réalisées par le département de radiologie du HUS et l'université d'Helsinki. Le dépistage des patients, le recrutement, ainsi que les visites cliniques préopératoires et postopératoires, qui comprennent les enregistrements TTE, et l'évaluation clinique sont effectués par l'unité cardiaque, HUS Heart and Lung Center. Un anesthésiste cardiaque procédera à l'enregistrement des principaux paramètres postopératoires. L'analyse des biomarqueurs épitranscriptomiques et autres est organisée par l'Université d'Helsinki, Faculté de médecine, Département de pharmacologie.