Une nouvelle technique de conversion des cellules souches humaines en cellules productrices d’insuline pourrait être très prometteuse pour les futurs traitements du diabète, si les résultats obtenus lors d’une expérience sur des souris peuvent être reproduits avec succès chez l’homme.
Dans le cadre d’une étude, les chercheurs ont trouvé un nouveau moyen de transformer les cellules souches pluripotentes humaines (CSHP) en cellules bêta pancréatiques qui produisent de l’insuline. Lorsque ces cellules productrices d’insuline ont été transplantées dans des souris atteintes d’une forme aiguë de diabète, leur état a été rapidement guéri.
« Ces souris souffraient d’un diabète très grave avec des taux de glycémie de plus de 500 milligrammes par décilitre de sang – des taux qui pouvaient être mortels pour une personne », explique l’ingénieur biomédical Jeffrey R. Millman de l’université de Washington.
« Lorsque nous avons donné aux souris les cellules sécrétrices d’insuline, en deux semaines, leur taux de glycémie était revenu à la normale et l’est resté pendant de nombreux mois ».
Les cellules souches pluripotentes sont essentiellement des cellules vierges et indifférenciées qui ont la capacité de se transformer 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 concevoir des moyens de modifier les cellules souches pour qu’elles deviennent les cellules productrices d’insuline qui manquent aux diabétiques, les aidant ainsi à contrôler leur taux de sucre dans le sang et à rester en bonne santé.
Le laboratoire de Millman, a mis au point en 2016, un moyen de produire des cellules sécrétrices d’insuline – provenant de patients atteints de diabète de type 1 – qui fonctionnent en réponse au glucose. Quelques années plus tard, ils ont appris comment augmenter le niveau de sécrétion d’insuline dans les cellules bêta pancréatiques dérivées de cellules souches.
Dans leurs nouveaux travaux, ils se sont attaqués à un autre défi : réduire la quantité de cellules « hors cible » produites au cours de ces processus, lorsque les cellules vierges se différencient en d’autres types de cellules non intentionnelles.
« Un problème courant lorsque vous essayez de transformer une cellule souche humaine en une cellule bêta productrice d’insuline – ou en une cellule de neurone ou de cœur – est que vous produisez également d’autres cellules dont vous ne voulez pas », explique M. Millman.
« Dans le cas des cellules bêta, nous pourrions obtenir d’autres types de cellules du pancréas ou du foie ».
Ces cellules « hors cible » ne sont pas nocives, mais elles ne sont pas non plus fonctionnelles pour des fonctions telles que le contrôle du glucose, ce qui limite l’impact correctif des traitements à base de cellules souches, étant donné que vous travaillez avec des cellules moins pertinentes sur le plan thérapeutique, expliquent les chercheurs.
Cependant, une nouvelle technique semble désormais capable de maintenir la différenciation des cellules sur la cible. Dans la nouvelle étude, 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 soutien à l’intérieur des cellules qui agit comme une sorte de squelette, constitué de microfilaments de diverses fibres protéiques.
L’une de ces protéines est appelée actine, qui joue un rôle important dans la fonction cellulaire et, il s’avère, dans la différenciation des cellules également.
« Nous avons découvert que la manipulation des interactions entre cellules et biomatériaux et l’état du cytosquelette d’actine modifiait 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 », expliquent 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 à le faire est de bon augure pour l’avenir des traitements à base de cellules souches, si l’on en croit le 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 », explique M. Millman ; les animaux témoins, qui n’ont pas reçu de greffe de cellules, ont fini par mourir, tant leur diabète induit était grave.
Ce n’est pas tout. Les mêmes manipulations cytosquelettiques ont également montré qu’il était possible de 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 c’est le cas, la technique pourrait améliorer les traitements à base de cellules souches pour d’autres types de pathologies, et pas seulement le diabète.
Bien sûr, nous ne pouvons pas encore nous avancer, car la nouvelle 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 type de traitement expérimental.
Cela dit, les résultats sont certainement prometteurs et pourraient nous indiquer la voie à suivre pour y parvenir.
Source : science alert
Les résultats sont présentés dans : Nature Biotechnology.
Traduction : Les codes de la santé