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Utiliser des cellules souches pour guérir la cécité
Les scientifiques font un premier pas important dans l'utilisation de cellules souches pour remplacer les cellules rétiniennes perdues à cause de maladies oculaires dégénératives telles que la dégénérescence maculaire et la rétinite pigmentaire. Selon les résultats publiés aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Washington à Seattle peuvent fabriquer de manière fiable des cellules rétiniennes à partir de cellules souches embryonnaires. Les chercheurs implantent maintenant les cellules dans des animaux aveugles pour voir si les cellules peuvent restaurer la vision.
Les thérapies à base de cellules souches pourraient un jour empêcher les personnes atteintes de dégénérescence maculaire ou d'autres maladies rétiniennes de perdre la vue. (Source : Istockphoto.com/cgouin)
Ce travail est la première étape vers la reconstitution rétinienne, dit Stéphane Rose , directeur de recherche à la Foundation Fighting Blindness, une agence de financement à but non lucratif basée à Owings Mills, dans le Maryland.
La rétine est une couche de cellules tapissant l'arrière de l'œil qui contient des neurones spécialisés, appelés photorécepteurs, pour convertir la lumière en signaux électriques, ainsi que d'autres neurones, appelés cellules ganglionnaires rétiniennes, pour envoyer ces messages au cerveau. Dans la dégénérescence maculaire liée à l'âge et la rétinite pigmentaire, les photorécepteurs dégénèrent avec le temps, entraînant une perte de vision.
Ce sont les maladies qui, selon nous, peuvent être ciblées par les cellules souches, explique Thomas Reh, biologiste du développement à l'Université de Washington qui a dirigé les travaux. Si nous pouvons remplacer les photorécepteurs, nous pensons pouvoir restaurer la vision.
Les scientifiques tentent de transplanter des cellules oculaires depuis des décennies. Bien qu'ils aient eu un certain succès dans des modèles animaux utilisant des cellules dérivées de fœtus ou d'autres sources, il y a eu peu de progrès chez l'homme, en grande partie à cause d'un manque de cellules. Trouver une source de cellules de fontaine que vous pouvez efficacement sortir de la bouteille et gicler dans l'œil de quelqu'un est vraiment la voie à suivre, explique Raymond Lund, expert en cellules rétiniennes à l'Oregon Health and Science University à Portland, OR.
La génération d'un grand nombre de cellules rétiniennes à partir de cellules souches embryonnaires pourrait résoudre ce problème. Réaliser cet exploit avec des cellules humaines a été difficile – générer chaque type de tissu à partir de cellules souches nécessite sa propre recette spéciale, et certains types de cellules sont plus difficiles à fabriquer que d'autres. Reh et son équipe ont utilisé des indices du développement normal des yeux pour trouver un mélange unique d'ingrédients qui déclenchent le développement des cellules rétiniennes. La clé, dit Reh, réside dans trois protéines, appelées facteurs de croissance, connues pour être impliquées dans le développement de la tête et des yeux.
Selon un article publié aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , les chercheurs peuvent générer de manière fiable des cellules progénitrices rétiniennes, qui ont ensuite la capacité de se transformer en n'importe quel type de cellule dans la rétine, comme des photorécepteurs, des cellules ganglionnaires rétiniennes ou d'autres cellules. Les résultats préliminaires montrent que lorsque les cellules sont transplantées dans les rétines soit dans une boîte, soit chez des animaux vivants, les cellules migrent vers différentes couches de la rétine et commencent à exprimer des protéines caractéristiques des cellules résidentes, y compris les photorécepteurs. Les chercheurs développent également des moyens de transformer efficacement les cellules progénitrices en photorécepteurs dans une boîte.
Les chercheurs ne savent pas encore si les cellules peuvent réellement s'intégrer dans les circuits complexes de l'œil pour restaurer la vision, mais les premiers résultats sont prometteurs. Les cellules transplantées expriment de nombreuses protéines nécessaires pour répondre à la lumière et elles établissent des connexions neuronales lorsqu'elles sont cultivées dans une boîte avec d'autres cellules rétiniennes. Cependant, le vrai test viendra avec les expériences actuelles de Reh : transplanter les cellules dans des animaux aveugles. Nous devrions savoir d'ici un an si les cellules peuvent restaurer la vision, dit Reh.
D'autres groupes développent également des thérapies par cellules souches pour la rétine. Advanced Cell Technology (ACT), une société de biotechnologie des cellules souches basée à Alameda, en Californie, a développé un moyen de transformer les cellules souches embryonnaires en cellules épithéliales pigmentaires, un autre type de cellule perdu dans la dégénérescence maculaire.
Lorsqu'elles sont implantées dans les yeux de modèles animaux, les cellules protègent contre une nouvelle dégénérescence des photorécepteurs et améliorent la vision, explique Robert Lanza, vice-président de la recherche et du développement scientifique chez ACT. La société prévoit de demander l'autorisation de la Food and Drug Administration pour commencer les essais humains de la thérapie d'ici la fin de l'année prochaine, dit-il.
Les experts disent que des travaux tels que ceux de Reh et de Lanza apportent enfin de l'espoir à un domaine de recherche en difficulté depuis des années. Les scientifiques ont réussi à transplanter des cellules rétiniennes de fœtus dans des modèles animaux, et un petit essai clinique de ce type de thérapie est actuellement en cours. Mais la logistique de l'utilisation de tissus fœtaux comporte de nombreuses incertitudes et problèmes éthiques, et il existe toujours le danger de transmettre des agents infectieux à l'hôte, explique Lund.
Les cellules rétiniennes dérivées de cellules souches fournissent une source de cellules beaucoup plus grande et plus fiable. Je pense que les thérapies cellulaires pour les maladies oculaires vont vraiment décoller dans les prochaines années, dit Lund.
Reh et d'autres ont encore beaucoup à faire avant que les thérapies à base de cellules souches pour la dégénérescence rétinienne ne deviennent une réalité. Par exemple, il n'est pas encore clair s'il est préférable d'implanter des cellules lorsqu'elles sont encore dans un état quelque peu indifférencié, comme les cellules progénitrices, ou s'il est préférable de transformer les cellules en photorécepteurs puis de les transplanter. Reh prévoit d'essayer les deux.
La restauration de la vision pourrait être l'une des premières utilisations les plus prometteuses des thérapies à base de cellules souches, car les scientifiques savent exactement quelles cellules ils doivent remplacer. Nous lisons toujours que les cellules embryonnaires vont guérir toutes les maladies, dit Lund. Mais dans ce cas, nous travaillons clairement avec l'idée que les cellules souches embryonnaires auront des fonctions très spécifiques dans les maladies oculaires.