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Greffes de rétine à partir de cellules souches
Les scientifiques ont créé une structure tridimensionnelle semblable à une rétine à partir de cellules souches embryonnaires humaines qui, espèrent-ils, pourraient un jour servir de greffe de rétine pour les personnes atteintes de dégénérescence maculaire et d'autres maladies de la rétine. Leur méthode, publiée récemment dans Journal des méthodes de neurosciences , offre une nouvelle source potentielle de cellules pour les greffes de rétine.
Création de rétines : Une feuille de cellules dérivées de cellules souches embryonnaires humaines a été amenée à devenir des cellules à un stade précoce de la rétine. La feuille contient un mélange de cellules neurales immatures (rouge) et de neurones en différenciation (vert). Les noyaux cellulaires sont représentés en bleu.
Hans Keirstead , auteur principal de l'article et biologiste des cellules souches à l'Université de Californie à Irvine, déclare que la méthode est conçue pour fournir une alternative aux greffes de tissus fœtaux humains, qui ont été menées sur un petit groupe de patients et ont permis d'améliorer la vision . Les cellules fœtales sont difficiles à obtenir et soulèvent des problèmes éthiques. Nous voulions vraiment nous appuyer sur cette technique en créant une source renouvelable de tissus, dit-il.
Dans cette étude, les chercheurs ont d'abord créé deux types de cellules à partir des cellules souches embryonnaires humaines : les cellules rétiniennes à un stade précoce et les cellules de l'épithélium pigmentaire rétinien (EPR), qui nourrissent les cellules responsables de la vision dans la rétine. Les chercheurs ont ensuite cultivé ces deux types de cellules ensemble dans une chambre conçue pour les exposer à un gradient de concentrations de solutés et de produits chimiques favorisant la croissance. Les cellules pourraient former des structures tridimensionnelles, un exploit rarement réalisé avec les cellules souches.
Keirstead pense que l'étude met en évidence deux stratégies importantes pour créer des greffes de rétine : la croissance des cellules rétiniennes précoces avec les cellules RPE et le bain des cellules dans une solution à changement progressif qui encourage le développement de couches de cellules tridimensionnelles. Son équipe a découvert que cette approche générait des cellules rétiniennes à un stade précoce qui étaient sur le point de se différencier en tous les différents types de cellules de la rétine.
Keirstead pense qu'une greffe de rétine fonctionnera mieux lorsqu'elle est constituée de cellules qui ne se sont pas complètement développées. La couche tridimensionnelle est volontairement jeune, dit-il. Des études antérieures ont montré que les cellules plus jeunes sont plus susceptibles de s'intégrer aux tissus existants après la transplantation, plutôt que de mourir.
Robert Lanza , directeur scientifique d'Advanced Cell Technologies, qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré que son équipe avait découvert il y a plusieurs années que, lors de la transformation de cellules souches embryonnaires humaines en cellules RPE, d'autres cellules souches formaient spontanément des couches, y compris des plaques de photorécepteurs. Cet article montre que vous pouvez tirer parti de ce processus naturel et, pour la première fois, utiliser des techniques d'ingénierie tissulaire pour générer des structures tridimensionnelles de type rétine, dit-il.
Mais Lanza est sceptique quant à l'utilité clinique de telles structures. Vous ne pouvez pas simplement transplanter une rétine et restaurer la vue, dit-il, car cela nécessite d'établir une série de connexions complexes avec le cerveau. Bien qu'il dise qu'il pourrait s'avérer avantageux d'utiliser trois constructions de cellules, pour le moment, le remplacement de types cellulaires individuels pourrait être la meilleure approche pour aider les patients souffrant de maladies oculaires.
Les scientifiques ont travaillé sur plusieurs approches pour les greffes de rétine. Une approche, dirigée par Advanced Cell Technologies, consiste à transformer des cellules souches embryonnaires humaines en cellules RPE et à les transplanter dans la rétine. La thérapie fonctionnerait mieux dans les premiers stades de la dégénérescence pour arrêter de nouveaux progrès, plutôt que pour restaurer la vision qui est déjà perdue. Une autre approche consiste à transplanter des cellules souches qui sont aux premiers stades de devenir des photorécepteurs sensibles à la lumière, ce qui a démontré son efficacité chez la souris.
Une autre stratégie consiste à utiliser des tissus jeunes au lieu de cellules individuelles. Les greffes de tissus fœtaux ont montré un certain succès chez les animaux ainsi que chez un petit groupe d'humains. Une étude publiée en 2008 a révélé que sept des 10 patients qui ont reçu les greffes avaient une meilleure vision. Cependant, il y a eu un débat sur la question de savoir si ces greffes s'intègrent réellement dans le tissu existant. Keirstead a mené une série d'études sur des animaux qui, selon lui, démontrent que le tissu transplanté fonctionne dans l'œil. Si tel est le cas, la stratégie pourrait être utile pour la dégénérescence à un stade ultérieur, lorsque la rétine existante a perdu une grande partie de sa fonction.
Pour l'équipe de Keirstead, la prochaine étape consiste à montrer que les tissus dérivés des cellules souches peuvent fonctionner correctement. Son laboratoire transplante actuellement le tissu chez des rats pour déterminer si les greffes peuvent survivre et s'intégrer dans l'œil, et si elles améliorent la vision des animaux.