Chez les souris, la transplantation de nouvelles cellules cérébrales remplace les cellules malades et âgées
En transplantant dans le cerveau de souris des cellules capables de former des cellules cérébrales spécialisées, des chercheurs ont constaté qu’elles entraient en compétition avec les cellules malades et les remplaçaient, la même chose avec les cellules âgées. Ces résultats ouvrent la voie à la mise au point d’un traitement efficace pour toute une série d’affections telles que la sclérose en plaques, la SLA, la maladie d’Alzheimer, l’autisme et la schizophrénie.
Image d’entête : astrocyte en culture émettant de nombreux prolongements étoilés (en vert). La couleur bleue représente les noyaux des autres cellules présentes dans la culture. (Karin Pierre, Institut de Physiologie, UNIL/ Alliance Européenne Dana pour le Cerveau (EDAB))
Les « cellules gliales » sont un terme générique désignant les cellules qui soutiennent les cellules nerveuses (neurones). Les cellules progénitrices sont les descendantes des cellules souches qui peuvent se différencier en types cellulaires spécifiques et, dans le cas des cellules gliales, les cellules gliales progénitrices humaines (CPGh) se différencient en sous-types, notamment les astrocytes et les oligodendrocytes, spécialisés dans des fonctions particulières.
Les astrocytes constituent la plupart des cellules du système nerveux central. Ils soutiennent et protègent les neurones, transportent les nutriments et éliminent les déchets. Les oligodendrocytes déposent et maintiennent l’enveloppe riche en lipides et isolante appelée myéline autour de certains axones, la partie du neurone qui se connecte à un autre neurone et permet la transmission de l’influx nerveux.
Cette image présente les quatre différents types de cellules gliales que l’on trouve dans le système nerveux central : Les cellules épendymaires (rose clair), les astrocytes (vert), les cellules microgliales (rouge) et les oligodendrocytes (fonctionnellement similaires aux cellules de Schwann) (bleu clair). (Holly Fischer/ Wikimedia)
Des astrocytes et des oligodendrocytes dysfonctionnels ont été liés à plusieurs maladies neurodégénératives et neuropsychiatriques. Étant donné la capacité des CPGh à donner naissance à de nouveaux astrocytes et oligodendrocytes, des chercheurs de l’université de Copenhague, au Danemark, ont examiné comment la transplantation de CPGh saines pourrait contribuer à restaurer les fonctions cérébrales.
Les chercheurs avaient déjà démontré que des cellules gliales humaines saines remplaçaient des cellules gliales de souris malades lorsqu’elles étaient transplantées dans des modèles murins de la maladie de Huntington, une maladie héréditaire rare et mortelle qui entraîne une dégradation progressive des neurones.
Dans cette étude (lien plus bas), les chercheurs ont voulu voir si des cellules humaines saines pouvaient remplacer des cellules humaines malades. Ils ont donc introduit des CPGh saines dans des souris « chimériques » auxquelles avaient été injectées des cellules souches dérivées d’humains atteints de la maladie de Huntington. Les chercheurs ont constaté que les cellules saines ont pris le dessus sur les cellules malades et les ont complètement remplacées.
Selon Steven Goldman, auteur correspondant de l’étude :
Nous avons transplanté les cellules humaines saines dans les souris ‘humanisées’ avec les cellules gliales mutantes exprimant Huntington, et les cellules gliales saines ont surpassé et remplacé les cellules gliales malades, éradiquant en fait la population gliale malade.
Les chercheurs ont constaté que lorsque les jeunes cellules gliales du donneur étaient introduites dans le cerveau des souris “humanisées”, elles entraient en compétition avec les cellules saines, non malades mais âgées, et les remplaçaient. Pour les chercheurs, le fait que les CPGh saines aient remplacé les cellules malades et les cellules âgées est significatif et met en évidence le potentiel de développement de traitements qui pourraient être utilisés dans un large éventail de scénarios.
Selon Goldman :
Cela nous a montré qu’il ne s’agissait pas seulement de cellules saines surpassant les cellules malades de la maladie de Huntington, mais que l’utilisation potentielle était beaucoup plus large, car nous pourrions cibler toutes sortes de maladies où nous avons des populations gliales âgées ou malades. L’avantage est considérable en termes d’applications potentielles, car il existe toutes sortes de maladies des cellules gliales.
Si nous pouvons remplacer les cellules malades et âgées, nous devrions être en mesure de restaurer certains aspects de la fonction normale dans ces maladies dégénératives, comme nous l’avons vu avec nos modèles expérimentaux de la maladie de Huntington. Mais il s’agit essentiellement d’une preuve de principe, car nous pensons que la même chose fonctionnerait également dans certaines de ces autres maladies. Dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA), dans certaines démences/ dégénérescences fronto-temporales et même dans certaines schizophrénies héréditaires, ainsi que dans les maladies de la myéline et la perte de substance blanche liée à l’âge.
Les chercheurs proposent de mener des essais cliniques pour tester l’efficacité de la greffe de CPGh dans la maladie de Huntington et dans deux autres maladies : la sclérose en plaques progressive primaire et la maladie de Pelizaeus-Merzbacher. Alors que la plupart des personnes atteintes de sclérose en plaques présentent des poussées suivies d’une rémission, environ 15 % d’entre elles sont atteintes de sclérose en plaques progressive primaire, dans laquelle la maladie progresse de manière implacable, sans période de rémission. La maladie de Pelizaeus-Merzbacher est une maladie génétique rare et progressive qui endommage les oligodendrocytes, entraînant une détérioration de la coordination, de la motricité et des fonctions cognitives.
Les chercheurs espèrent parvenir à des essais cliniques chez l’humain au cours des deux prochaines années.
L’étude publiée dans la revue Nature Biotechnology : Young glial progenitor cells competitively replace aged and diseased human glia in the adult chimeric mouse brain et présentée sur le site de l’Université de Copenhague : New brain cells can replace diseased and aged cells. That may help people with severe brain diseases.