Transformer des cellules de peau en cellules cérébrales : une percée dans la recherche sur la maladie de Huntington ?
Les scientifiques peuvent maintenant transformer des cellules de peau humaine en neurones fonctionnels, comme ceux qui sont les plus affectés dans la MH.
Les scientifiques peuvent désormais reprogrammer des cellules de peau humaine pour créer des cellules fonctionnelles qui ressemblent aux ‘neurones épineux moyens’, le type de cellule cérébrale le plus affecté au début de la maladie de Huntington. Nous sommes encore loin de pouvoir remplacer les cellules cérébrales qui sont perdues dans la MH, mais cette recherche est une étape importante dans cette voie, et constitue un excellent outil pour étudier la MH.
Neurones épineux quoi ?
Le neurone épineux moyen est un type de cellule cérébrale qui est affecté tôt dans la maladie de Huntington. Ils constituent environ 96% du striatum, une partie du cerveau qui est importante pour le contrôle du mouvement. Toute cette région est affectée tôt au cours de la MH. Essayer de remplacer les cellules qui sont perdues pendant la MH est un objectif pour de nombreux chercheurs.
Alors, comment fabrique-t-on de nouveaux neurones ?
En 2006, des chercheurs japonais ont trouvé un moyen de modifier les ‘instructions’ que suit une cellule, de sorte qu’elle change de type cellulaire. Avant cela, on pensait qu’une fois qu’une cellule s’était engagée à devenir un neurone, ou une cellule du foie ou de la peau, cette décision ne pouvait pas être changée. Mais en 2006, il est devenu possible de transformer des cellules de peau adultes en cellules souches, qui peuvent ensuite être amenées à devenir n’importe quel type de cellule.
Plus tard, un groupe de l’Université de Stanford a contourné l’étape des cellules souches et a converti directement des cellules de peau en neurones. C’est génial, mais il existe de nombreux types différents de neurones, et les chercheurs sur la maladie de Huntington aimeraient pouvoir fabriquer des neurones épineux moyens.
Maintenant, une équipe de scientifiques, dirigée par Andrew Yoo à l’École de Médecine de l’Université de Washington à St Louis, a fait exactement cela, en reprogrammant des cellules de peau humaine. Ce travail a récemment été publié dans la revue au nom approprié Neuron.
L’approche habituelle pour ce type de reprogrammation consiste à baigner les cellules dans une soupe de produits chimiques appelés facteurs de transcription. Ceux-ci indiquent aux cellules quels gènes activer et désactiver, les persuadant finalement de se transformer en un type cellulaire différent.
L’ingrédient secret de Yoo était d’ajouter deux micro-molécules d’ARN, un cousin chimique de l’ADN, avec les facteurs de transcription.
« Cette nouvelle façon de cultiver des neurones épineux moyens à partir de patients atteints de MH nous aidera à comprendre pourquoi ces neurones sont si vulnérables dans la MH. Ils peuvent également être utilisés pour tester de nouveaux médicaments. »
Il semble que le micro ARN ait été capable d’ouvrir des parties de l’ADN étroitement emballées, permettant aux facteurs de transcription d’atteindre des parties du code génétique qu’une cellule de peau n’aurait normalement pas besoin d’utiliser. Le micro ARN a agi comme un cric de voiture, permettant l’accès à la zone qui nécessite de l’attention.
Cela a suffi pour que les cellules commencent à ressembler et à se comporter comme des neurones épineux moyens. Ils les ont ensuite transplantées dans des cerveaux de souris et, six mois plus tard, ces neurones reprogrammés se comportaient de manière similaire aux neurones épineux moyens normaux. Ils avaient même commencé à s’étendre et à se développer dans d’autres zones du centre de contrôle du mouvement du cerveau.
Est-ce un traitement pour la MH ?
Aussi excitant que cela puisse paraître, jusqu’à présent, cette recherche n’a même pas commencé à examiner directement le problème de la maladie de Huntington. Les souris qui ont reçu les cellules reprogrammées étaient juste des souris normales et saines, pas des souris modèles de la MH.
Donc, ensuite, les chercheurs doivent vérifier si ces neurones reprogrammés fonctionneront aussi bien chez les souris MH, et s’ils auront un effet sur les symptômes chez ces animaux. Au-delà de cela, il faudra un autre bond de géant pour appliquer ces méthodes aux patients humains atteints de MH.
La transplantation de nouvelles cellules pour remplacer celles qui sont perdues dans une maladie est connue sous le nom de thérapie de remplacement cellulaire. L’avantage d’utiliser les propres cellules modifiées d’un patient pour la thérapie est que le système immunitaire du corps ne rejettera pas les cellules après la transplantation, comme il le ferait pour les cellules d’une autre personne.
Cependant, comme la mutation causant la MH se trouve dans chaque cellule de notre corps, y compris nos cellules de peau, tous les neurones épineux moyens fabriqués à partir des cellules de peau d’un patient porteront aussi la mutation. Ce que nous voulons vraiment, c’est une source de cellules saines qui ne sont pas vulnérables aux effets nocifs de la mutation MH.
Donc, avant que ces techniques ne puissent conduire à une thérapie de remplacement cellulaire, nous devrons d’abord trouver comment en retirer la mutation MH. De nouvelles technologies avec des noms comme ‘édition du génome’, ‘doigts de zinc’ et ‘Crispr’ pourraient être capables de le faire à l’avenir, mais elles sont encore en cours d’ajustement pour cette utilisation. Il faudra des années de recherche minutieuse avant que ces méthodes ne soient prêtes à être testées chez l’homme.
Enfin, aussi importants que soient les neurones épineux moyens, ils ne sont pas le seul type de cellule cérébrale impliqué dans la maladie de Huntington. Idéalement, nous aimerions remplacer tous les types de cellules perdues ou dysfonctionnelles – chacun nécessitant sa propre recette et une étude détaillée, suivie de encore plus de recherches pour faire fonctionner ensemble les différents types de cellules.
Et maintenant ?
La route vers les traitements est longue, mais la recherche est déjà en cours avec plusieurs équipes travaillant sur ces domaines importants.
Une autre bonne nouvelle est que ce travail réalisé par l’équipe d’Andrew Yoo aura une utilité immédiate pour les chercheurs sur la maladie de Huntington. Cette nouvelle façon de cultiver des neurones épineux moyens à partir de patients atteints de MH nous aidera à comprendre pourquoi ces neurones sont si vulnérables dans la MH. Ils peuvent également être utilisés pour tester immédiatement de nouveaux médicaments pour la MH, afin de nous aider à développer les meilleurs médicaments à tester chez l’homme.
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