Thèse Modèles Humains Ex Vivo d'Hypertension Pulmonaire des Groupes 1 et 3 de la Mise au Point du Modèle de Perfusion à l'Évaluation de l'Inhibition d'Orai1 H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Santé et médicaments École doctorale : Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué Laboratoire de recherche : Hypertension Pulmonaire: Physiopathologie et Innovation Thérapeutique Direction de la thèse : Olaf MERCIER ORCID 0000000247606267 Début de la thèse : 2026-10-30 Date limite de candidature : 2026-11-15T23:59:59 L'hypertension pulmonaire (HTP), définie par une pression artérielle pulmonaire moyenne > 20 mmHg, regroupe des affections graves. L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP, groupe 1) résulte d'un remodelage obstructif des artères pulmonaires distales ; la survie à 10 ans est d'environ 50 % malgré les traitements actuels qui ne sont pas curatifs. L'HTP du groupe 3 complique une maladie respiratoire chronique dont la forme sévère ne dispose d'aucun traitement spécifique. Au stade d'échec thérapeutique, la transplantation pulmonaire reste le seul recours dans les deux cas. La recherche repose essentiellement sur des modèles animaux, qui reproduisent imparfaitement la maladie humaine et induisent des atteintes extra-pulmonaires confondantes, comme la myocardite dans le modèle à la monocrotaline chez le rat. Nos connaissances en recherche ont montré que la dysrégulation de la signalisation calcique contribue au remodelage vasculaire pulmonaire. L'entrée calcique passe principalement par le canal Orai1, activé par STIM1. Elle est augmentée dans les cellules musculaires lisses et endothéliales artérielles pulmonaires de patients atteints d'HTAP, et Orai1 est surexprimé dans les cellules musculaires lisses de patients atteints d'HTP du groupe 3. Des inhibiteurs d'Orai1 réduisent le remodelage vasculaire pulmonaire et ventriculaire droit dans plusieurs modèles animaux d'HTP. Un inhibiteur sélectif d'Orai1 de qualité clinique est désormais disponible, mais son efficacité n'a jamais été évaluée sur un poumon humain entier.
En parallèle, la perfusion pulmonaire ex vivo (PPEV), utilisée en pratique clinique pour évaluer les greffons, permet d'étudier un organe humain entier, isolé, en conditions contrôlées. À ce jour, aucun modèle de PPEV n'a été établi à partir de poumons pathologiques explantés chez des receveurs humains au cours d'une transplantation.
Nous faisons alors l'hypothèse que la pathologie d'HTP du groupe 1 et du groupe 3 peut être étudiée sur une plateforme de PPEV, et permettrait l'évaluation thérapeutique de l'inhibiteur d'Orai1.
Ce projet poursuit trois objectifs :
1. Mettre au point un modèle de PPEV de poumons atteints d'HTAP (groupe 1) explantés lors d'une transplantation.
2. Étendre ce modèle aux poumons atteints d'HTP du groupe 3.
3. Évaluer, sur ce modèle, l'effet d'un inhibiteur d'Orai1 administré dans le perfusat.
Les poumons explantés au centre de référence de l'HTP (Hôpital Marie Lannelongue) seront perfusés pendant au moins 4 heures. Des données préliminaires montrent que cette perfusion est faisable avec un monitorage continu de la pression artérielle pulmonaire et de la compliance. La persistance du phénotype sera évaluée en comparant les données et échantillons en début et en fin de perfusion, à l'aide de plusieurs critères :
- hémodynamiques (pression artérielle pulmonaire moyenne, résistances vasculaires pulmonaires)
- ventilatoires (compliance statique et dynamique)
- gazométriques (capacité d'oxygénation)
- histologiques (épaisseur pariétale et occlusion des artères pulmonaires, infiltrat inflammatoire, oedème)
- moléculaires (marqueurs de l'HTP)
Après stabilisation, l'inhibiteur d'Orai1 sera ajouté au perfusat à une dose adaptée. Ses effets sur la vasoconstriction, les résistances vasculaires et la compliance pulmonaire seront mesurés en continu, puis complétés par une analyse histologique, moléculaire et cellulaire.
Ce modèle ouvre le champ des perspectives : un modèle humain ex vivo de poumon atteint d'HTP permettrait d'étudier la physiopathologie, tester de nouvelles molécules sans exposition systémique du patient, contribuer à la validation préclinique d'Orai1 comme cible thérapeutique, en amont d'un essai clinique de phase II. À plus long terme, il pourrait ouvrir la voie à des stratégies de reconditionnement thérapeutique, voire de réparation en vue d'une retransplantation.
L'hypertension pulmonaire (HTP), définie par une pression artérielle pulmonaire moyenne > 20 mmHg, regroupe des affections graves. L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP, groupe 1) résulte d'un remodelage obstructif des artères pulmonaires distales ; la survie à 10 ans est d'environ 50 % malgré les traitements actuels qui ne sont pas curatifs. L'HTP du groupe 3 complique une maladie respiratoire chronique dont la forme sévère ne dispose d'aucun traitement spécifique. Au stade d'échec thérapeutique, la transplantation pulmonaire reste le seul recours dans les deux cas. La recherche repose essentiellement sur des modèles animaux, qui reproduisent imparfaitement la maladie humaine et induisent des atteintes extra-pulmonaires confondantes, comme la myocardite dans le modèle à la monocrotaline chez le rat. Nos connaissances en recherche ont montré que la dysrégulation de la signalisation calcique contribue au remodelage vasculaire pulmonaire. L'entrée calcique passe principalement par le canal Orai1, activé par STIM1. Elle est augmentée dans les cellules musculaires lisses et endothéliales artérielles pulmonaires de patients atteints d'HTAP, et Orai1 est surexprimé dans les cellules musculaires lisses de patients atteints d'HTP du groupe 3. Des inhibiteurs d'Orai1 réduisent le remodelage vasculaire pulmonaire et ventriculaire droit dans plusieurs modèles animaux d'HTP. Un inhibiteur sélectif d'Orai1 de qualité clinique est désormais disponible, mais son efficacité n'a jamais été évaluée sur un poumon humain entier.
En parallèle, la perfusion pulmonaire ex vivo (PPEV), utilisée en pratique clinique pour évaluer les greffons, permet d'étudier un organe humain entier, isolé, en conditions contrôlées. À ce jour, aucun modèle de PPEV n'a été établi à partir de poumons pathologiques explantés chez des receveurs humains au cours d'une transplantation.
1. Mettre au point un modèle de perfusion pulmonaire ex vivo (PPEV) de poumons atteints d'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP, groupe 1), explantés lors d'une transplantation.
2. Étendre ce modèle et l'adapter aux poumons atteints d'HTP du groupe 3 (associée aux maladies respiratoires chroniques).
3. Utiliser ce modèle comme plateforme d'évaluation thérapeutique d'un inhibiteur sélectif d'Orai1 administré dans le perfusat.
Population : poumons droits explantés lors de transplantations pulmonaires pour HTAP ou HTP du groupe 3 au centre de référence de l'HTP (Hôpital Marie Lannelongue), après consentement écrit des patients.
Perfusion : canulation artérielle, intubation de la bronche après reconstruction, ventilation protectrice. Perfusion de 3 heures en chambre isotherme, selon un protocole dérivé de la pratique clinique de la PPEV.
Validation du modèle : comparaison entre le début et la fin de la perfusion de plusieurs critères :
- hémodynamiques : pression artérielle pulmonaire moyenne, résistances vasculaires pulmonaires
- ventilatoires : compliance statique et dynamique
- gazométriques : capacité d'oxygénation, biologie (ionogramme, glycémie, lactates)
- histologiques : épaisseur pariétale et occlusion des artères pulmonaires, infiltrat inflammatoire, oedème
- moléculaires : marqueurs de l'HTP en Western Blot
- cultures cellulaires : persistance des caractéristiques de prolifération et migration cellulaire
Évaluation thérapeutique : après stabilisation de la perfusion ex vivo pulmonaire, ajout de l'inhibiteur d'Orai1 dans le perfusat à une dose adaptée. Mesure continue des r��sistances vasculaires, de la vasoconstriction et de la compliance, puis analyse histologique et moléculaire.
Analyse statistique : comparaisons appariées par des tests non paramétriques adaptés aux petits effectifs. Statistiques descriptives et courbes de tendance, comparaison de moyennes privilégiées.

Chirurgien thoracique
Titulaire d'un master 2 en sciences chirurgicales
Titulaire du DU de Perfusion d'Organes en Transplantation