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Posté par Isabelle le Vendredi 16/02/2018 à 12:00
Une thérapie à base de cellules souches pour les maladies neurologiques
Les cellules souches deviennent progressivement un outil essentiel de la médecine régénérative et des chercheurs européens ont fait progresser leur utilisation thérapeutique pour améliorer les résultats cliniques du traitement des maladies neurologiques.

La maladie de Parkinson (La maladie de Parkinson est une maladie neurologique chronique affectant le système nerveux central responsable de troubles essentiellement moteurs d'évolution progressive.) et la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) de Huntington sont deux maladies neurologiques qui constituent de bons candidats à la thérapie (Une thérapie est un ensemble de mesures appliquées par un thérapeute à une personne souffrant d'un problème de santé, dans le but de l'aider à guérir, de minimiser ou de...) par remplacement cellulaire. Dans les deux cas, la principale cause d'invalidité (L'invalidité en France est une reconnaissance de perte de la capacité de travail. Elle permet d'apporter une aide financière aux travailleurs âgés de moins de 60 ans qui ont perdu au moins les 2/3 de...) est liée à une dégénérescence définie et localisée des neurones.

L'expérience acquise grâce à des essais cliniques utilisant des progéniteurs neuronaux dopaminergiques obtenus à partir de tissu cérébral f?tal humain, montre que le principe du remplacement des cellules endommagées par de nouveaux neurones peut fonctionner avec les patients parkinsoniens. Les cellules du donneur persistent pendant des décennies dans le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont...) du patient (Dans le domaine de la médecine, le terme patient désigne couramment une personne recevant une attention médicale ou à qui est prodigué un soin.), libèrent de la dopamine et dans certains cas conduisent à une amélioration clinique à long terme.

Parallèlement, ces résultats ont mis en évidence la nécessité de disposer de sources de cellules renouvelables et facilement disponibles pour des utilisations à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui...). Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) NEUROSTEMCELLREPAIR, financé par l'UE, s'est efforcé de faire progresser la thérapie cellulaire (Dans le cadre des biothérapies, la thérapie cellulaire vise à soigner des cellules ou à soigner un organisme par l'apport de...) pour traiter les patients atteints de l'une de ces maladies, en utilisant de nouvelles sources de cellules souches pour remplacer les neurones dopaminergiques qui meurent dans la maladie de Parkinson et les neurones striataux qui sont perdus dans la maladie de Huntington. Le consortium comprenait des partenaires universitaires, trois PME et un partenaire industriel, qui ont apporté une expertise de renommée mondiale dans les domaines des cellules souches, de la neurobiologie et de la bioingénierie.

De nouvelles sources de cellules pour les transplantations

Avec l'avènement des technologies de cellules souches pluripotentes et la reprogrammation directe des cellules somatiques, d'autres sources de cellules transplantables sont désormais disponibles," explique le coordinateur du projet, le Pr Cattaneo. Les chercheurs de NEUROSTEMCELLREPAIR ont également étudié la capacité de reprogrammation des fibroblastes humains ainsi que celle des cellules du cordon ombilical (Chez les mammifères placentaires, le cordon ombilical est l'organe qui joint le placenta de la mère enceinte au fœtus ou à l'embryon. C'est dans ce cordon que circulent les vaisseaux sanguins (2 artères et 1...) humain et du sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est doté...) périphérique de l'adulte, dans le but de générer des neurones dopaminergiques présentant un intérêt thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.). L'identification de composés, morphogènes et facteurs de transcription spécifiques leur a permis de réaliser de façon très efficace une conversion neuronale avec une pureté élevée.

La réalisation la plus importante a été la génération de neurones dopaminergiques authentiques à partir de cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) Les chercheurs ont réussi à obtenir des préparations neuronales reproductibles et sûres qui ont été transplantés in vivo (In vivo (en latin : « au sein du vivant ») est une expression latine qualifiant des recherches ou des examens pratiqués sur un organisme vivant, par opposition à in vitro ou ex vivo....) dans un modèle animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances...) de la maladie de Parkinson. Des stratégies similaires ont également été utilisées pour la génération de neurones striataux adaptés à un traitement de la maladie de Huntington. NEUROSTEMCELLREPAIR a d'autre part acquis de nouvelles connaissances sur la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences...) du développement, qui lui ont permis de réaliser d'importants progrès vers l'utilisation de neurones dopaminergiques dérivés de CSEh dans le cadre d'essais cliniques.

Dans l'important travail in vivo mené par les membres du consortium, diverses technologies ont été utilisées pour tracer les connexions synaptiques à partir des neurones greffés et évaluer leur fonction à long terme dans les études de transplantation. Les chercheurs ont observé que l'expression de l'intégrine était fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) à la réussite de l'intégration fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument. Aujourd'hui, le terme a été étendu,...) des cellules dans le cerveau du receveur.

À un autre niveau, d'importants progrès ont été réalisés vers la compréhension de la neurodégénérescence chez les patients parkinsoniens. Les chercheurs ont génotypé une importante cohorte de parkinsoniens afin d'identifier de nouvelles variantes génétiques liées à l'inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure, allergie…) et contribuant au processus pathologique et à son expression clinique. Non seulement ces variantes pourront être utilisées comme futures cibles thérapeutiques, mais elles permettront également de déterminer l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement...) hôte avant la greffe neuronale.

Une nouvelle génération de stratégies de remplacement cellulaire

"Jusqu'à présent, la greffe et la différenciation des cellules transplantées reposaient sur l'évolution spontanée des programmes de développement in vitro (In vitro (en latin : « dans le verre ») signifie un test en tube, ou, plus généralement, en dehors de l'organisme vivant ou de la cellule. Un exemple est la fécondation in vitro (FIV). À côté...) imposés aux cellules du donneur, mais l'adaptation au milieu hôte n'est pas garantie," continue le Pr Cattaneo. NEUROSTEMCELLREPAIR a pu contrôler la maturation in vivo des cellules greffées grâce à l'expression contrôlée de molécules clés impliquées dans la différenciation. Des efforts importants ont également été consacrés à l'augmentation de la production de cellules de qualité clinique pour leur utilisation dans les procédures de transplantation. Il s'agit d'une condition préalable pour obtenir l'approbation réglementaire du dérivé cellulaire final avant son utilisation thérapeutique.

Globalement, grâce à des réactifs normalisés et des procédures de production hautement reproductibles, les partenaires du projet peuvent envisager une nouvelle génération de thérapies de remplacement cellulaire pour les maladies de Parkinson et de Huntington. NEUROSTEMCELLREPAIR a conçu une nouvelle boîte à outils de sources de cellules, de facteurs de reprogrammation et de petites molécules, qui devrait faire progresser les actuels protocoles de thérapie cellulaire et déboucher sur une meilleure intégration tissulaire. De nouvelles technologies d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...) validées démontrent quant à elles les performances et l'intégration des cellules transplantées.

Pour l'essentiel, les résultats du projet ont réduit l'écart entre le développement et la mise en ?uvre clinique de la thérapie cellulaire pour les maladies de Parkinson et de Huntington, favorisant la réparation cérébrale et la récupération fonctionnelle chez les personnes atteintes. Élément important, l'utilisation de cette plate-forme va au-delà du traitement de ces deux maladies, pour s'étendre à celui d'autres maladies neurodégénératives.

"Des consortiums tels que NEUROSTEMCELLREPAIR ont été établis sur l'idée d'une recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) supranationale, reposant à la fois sur la concurrence et la collaboration. Cela a été rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation...) possible sous l'égide de l'UE, ce qui souligne bien l'importance d'une 'Union' lorsqu'il s'agit de lutter contre les maladies humaines," conclut le Pr Cattaneo.

Pour plus d'information voir:
- projet NEUROSTEMCELLREPAIR

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Source: © Union européenne, [2018] / CORDIS
 
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