Une expérience utilisant des cellules souches humaines a fini par inverser le diabète chez la souris

Une expérience utilisant des cellules souches humaines a fini par inverser le diabète chez la souris

Une technique capable de convertir des cellules souches humaines en cellules productrices d’insuline pourrait être très prometteuse pour les futurs traitements du diabète, si les résultats observés dans une récente expérience avec des souris peuvent être reproduits avec succès chez l’homme.

Dans une étude de 2020, les chercheurs ont découvert une nouvelle façon d’amadouer des cellules souches pluripotentes humaines (hPSC) dans des cellules bêta pancréatiques qui fabriquent de l’insuline. Lorsque ces cellules productrices d’insuline ont été transplantées dans des souris induites par une forme aiguë de diabète, leur état a été rapidement guéri.

“Ces souris souffraient d’un diabète très sévère avec des taux de glycémie de plus de 500 milligrammes par décilitre de sang – des taux qui pourraient être mortels pour une personne”, a expliqué l’ingénieur biomédical Jeffrey R. Millman de l’Université de Washington en février de l’année dernière.

“Lorsque nous avons donné aux souris les cellules sécrétant de l’insuline, en deux semaines, leur taux de glycémie était revenu à la normale et le restait pendant de nombreux mois.”

Les cellules souches pluripotentes sont essentiellement des cellules vierges indifférenciées ayant la capacité de se développer en d’autres types de cellules qui existent dans tout le corps. Exploiter ce potentiel, dans le contexte du diabète, signifie que les chercheurs pourraient trouver des moyens de peaufiner les cellules souches pour qu’elles deviennent les cellules productrices d’insuline qui manquent aux diabétiques, les aidant à contrôler l’hyperglycémie et à rester en bonne santé.

Les scientifiques étudient comment procéder depuis des années, signalant un certain nombre de succès incrémentiels dans les modèles animaux à mesure que notre compréhension des processus derrière la manipulation des cellules souches augmente.

Le laboratoire de Millman a été occupé aussi. En 2016, ils ont mis au point un moyen de produire des cellules sécrétrices d’insuline – dérivées de patients atteints de diabète de type 1 – qui fonctionnent en réponse au glucose. Quelques années plus tard, ils ont appris à augmenter le niveau de sécrétion d’insuline dans les cellules bêta pancréatiques dérivées de cellules souches.

Dans leurs travaux récents, ils ont relevé un autre défi : réduire la quantité de cellules « hors cible » produites dans ces processus, lorsque les cellules vides se différencient en d’autres types de cellules non souhaitées.

“Un problème courant lorsque vous essayez de transformer une cellule souche humaine en une cellule bêta productrice d’insuline – ou un neurone ou une cellule cardiaque – est que vous produisez également d’autres cellules dont vous ne voulez pas”, a déclaré Millman.

“Dans le cas des cellules bêta, nous pourrions obtenir d’autres types de cellules pancréatiques ou de cellules hépatiques.”

Ces cellules « hors cible » ne sont pas nocives, mais elles ne sont pas non plus fonctionnelles à des fins telles que le contrôle de la glycémie, ce qui limite l’impact curatif des traitements par cellules souches, étant donné que vous travaillez avec des cellules moins pertinentes sur le plan thérapeutique, ont expliqué les chercheurs.

Cependant, cette technique récente semble pouvoir maintenir la différenciation cellulaire sur la cible.

Dans l’étude 2020, l’équipe a découvert que les facteurs de transcription qui poussent les cellules souches à devenir des cellules pancréatiques sont liés à l’état du cytosquelette de la cellule, une structure de support à l’intérieur des cellules qui agit comme une sorte de squelette, composé de microfilaments de diverses fibres protéiques.

L’une de ces protéines s’appelle l’actine, qui joue un rôle important dans la fonction cellulaire et, il s’avère, dans la différenciation cellulaire également.

“Nous avons découvert que la manipulation des interactions cellule-biomatériau et l’état du cytosquelette d’actine modifiaient le moment de l’expression du facteur de transcription endocrinien et la capacité des progéniteurs pancréatiques à se différencier en cellules bêta dérivées de cellules souches”, ont expliqué les auteurs dans leur article.

En d’autres termes, nous pouvons assurer plus efficacement la production de cellules productrices d’insuline en contrôlant le cytosquelette d’actine, et la capacité de le faire est de bon augure pour l’avenir des traitements par cellules souches, si l’on se fie au modèle de souris de l’équipe.

“Nous avons pu fabriquer plus de cellules bêta, et ces cellules ont mieux fonctionné chez les souris, dont certaines sont restées guéries pendant plus d’un an”, a expliqué Millman ; les animaux témoins, qui n’ont pas reçu les greffes de cellules, ont fini par mourir, tant était la gravité de leur diabète induit.

Ce n’est pas tout. Les mêmes manipulations du cytosquelette ont également montré un potentiel pour mieux contrôler la différenciation d’autres types de cellules, notamment les cellules du foie, de l’œsophage, de l’estomac et de l’intestin, selon les chercheurs. Si tel est le cas, la technique pourrait améliorer les traitements par cellules souches pour d’autres types de pathologies, pas seulement le diabète.

Bien sûr, il ne faut pas s’avancer car la méthode n’a jusqu’à présent été testée que sur des animaux ; comme le soulignent les chercheurs, nous sommes loin de pouvoir guérir les gens avec ce genre de traitement expérimental.

Cela dit, les résultats sont certainement prometteurs et pourraient ouvrir la voie à un avenir où nous pourrons faire exactement cela.

“Notre étude dans son ensemble souligne que la dynamique du cytosquelette fonctionne en synergie avec des facteurs biochimiques solubles pour réguler le destin des cellules endodermiques, ouvrant de nouvelles opportunités pour améliorer les résultats de la différenciation”, ont conclu les auteurs.

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