Fred1208 Lun 25 Mar 2013 - 15:007 février 2013 -
Une étude le 7 février dans la revue Cell Stem montre que les cellules du cerveau de l'homme créés par re-programmation des cellules de peau sont très efficaces dans le traitement des maladies de la myéline, une famille de maladies qui comprend la sclérose en plaques et des troubles infantiles rares appelées leucodystrophies pédiatriques .
Cette étude est la première tentative réussie d'employer des cellules souches pluripotentes humaines (hiPSC) de façon à produire une population de cellules qui sont essentielle aux signaux des neurones dans le cerveau. Dans ce cas, les chercheurs ont utilisé des cellules fabriquées à partir de peau humaine et les ont transplantées dans des modèles animaux avec maladie de la myéline.
«Cette étude montre fortement l'utilité des hiPSCs comme une source possible et efficace des cellules à traiter pour les troubles de la myéline», a déclaré le neurologue Steven Goldman, MD, Ph.D. de l'Université de Rochester Medical Center (URMC), auteur principal de l'étude. "En fait, il semble que les cellules provenant de cette source sont au moins aussi efficaces que celles créés en utilisant des cellules souches embryonnaires ou provenant de tissus spécifiques.
Cette découverte ouvre la porte à de nouveaux traitements potentiels en utilisant des cellules dérivées de hiPSC pour un éventail de maladies neurologiques caractérisées par la perte d'une population spécifique de cellules dans le système nerveux central, la myéline. Comme l'isolation sur les fils électriques, la myéline est un tissu adipeux qui recouvre les connexions entre les cellules nerveuses et assure la transmission de signaux d'une cellule à une autre. Lorsque la myéline est endommagée, la communication entre les cellules peuvent être perturbée, voire perdue.
L'atteinte la plus fréquenta de la myéline est la sclérose en plaques, une maladie dans laquelle le propre système immunitaire du corps attaque et détruit la myéline. La perte de myéline est aussi la marque d'une famille de maladies graves et souvent mortelles appelées leucodystrophies pédiatriques.
Bien que très rare, plusieurs milliers d'enfants sont nés aux États-Unis avec une forme de leucodystrophie chaque année.
La source des cellules de myéline dans le cerveau et la moelle épinière est le type de cellules appelée oligodendrocytes. Les oligodendrocytes sont, à leur tour, Issus d'un autre type de cellules appelé cellule progénitrice d'oligodendrocyte ou OPC.
(Nota : La protéine ciblée par l'anticorps testé en Suisse empêcherait également la différenciation de ces OPC (et donc la génération des oligodendrocytes).
Les maladies de la myéline ont longtemps été considérées comme une cible potentielle pour des thérapies cellulaires. Les scientifiques ont émis l'hypothèse que si les OPC en bonne santé pouvaient être transplantés avec succès dans le cerveau malade ou blessé, alors ces cellules pouvaient être en mesure de produire de nouveaux oligodendrocytes capables de restaurer la myéline perdue, inversant ainsi les dommages causés par ces maladies.
Cependant, plusieurs obstacles ont entravé les scientifiques. Un des défis majeurs est que les OPC sont des cellules matures dans le système nerveux central et apparaissent tardivement dans le développement.
Par rapport aux neurones, qui sont parmi les premières cellules formées dans le développement humain, il y a plus de phases et beaucoup plus d'étapes nécessaires à la création des cellules gliales telles que les OPC", a déclaré Goldman. «Ce processus exige que nous comprenions la biologie fondamentale et le développement normal de ces cellules, puis reproduire cette séquence précise en laboratoire."
Un autre défi a été d'identifier la source idéale de ces cellules. La plupart des recherches dans ce domaine ont porté sur les cellules dérivées de cellules souches spécifiques de tissus et embryonnaires. Alors que les recherches utilisant ces cellules ont donné des informations essentielles sur la biologie des cellules souches, ces sources ne sont pas considérées comme idéales pour satisfaire la demande une fois que les thérapies à base de cellules souches deviennent plus fréquentes.
La découverte en 2007 montrant que les cellules de peau humaine pourraient être "reprogrammées" au point où elles retournent à un état équivalent biologique à celui d'une cellule souche embryonnaire, appelée cellule souche pluripotente induite, représente une nouvelle voie à suivre pour les scientifiques. Parce que ces cellules - créés à l'aide de la propre peau du destinataire - créant un lien génétique, la probabilité de rejet lors de greffes est significativement diminuée. Ces cellules promettent également une source abondante de matière à partir de laquelle on obtient les cellules nécessaires pour les traitements.
L'équipe de Goldman a été la première à réussir à maîtriser le processus complexe de l'utilisation des hiPSCs pour créer des OPC. Ce processus a pris beaucoup de temps. Il a fallu en laboratoire Goldman quatre ans pour établir la composition chimique exacte nécessaire pour reprogrammer, produire, et, finalement, purifier les OPC en quantités suffisantes pour la transplantation et pour chaque préparation nécessaire près de six mois pour fournir à partir de cellules de la peau, une population transplantable de cellules productrices de myéline.
Une fois qu'ils ont réussi à identifier et à purifier les OPC de hiPSCs, ils ont ensuite évalué la capacité des cellules à faire de la nouvelle myéline lorsqu'elles sont transplantées chez des souris avec une leucodystrophie héréditaire qui les rend génétiquement incapables de produire la myéline.
Ils ont constaté que les OPC répartis dans tout le cerveau ont commencé à produire de la myéline. Ils ont observé que les cellules provenant des hiPSC se génèrent de fait encore plus rapidement, de façon plus effciciente, et plus efficacement que les cellules créées à partir de tissus dérivés.
Les animaux étaient également exempts de toute tumeur, un effet secondaire dangereux potentiel de certaines thérapies par cellules souches, et ont survécu significativement plus longtemps que les souris non traitées.
"La nouvelle population des OPC et des oligodendrocytes était dense, abondante et complète», a déclaré Goldman. "En fait, le processus de re-myélinisation est apparu plus rapide et plus efficace que les autres sources cellulaires."
La prochaine étape dans l'évaluation de ces cellules - des études cliniques - seront peut-être pour pas très longtemps à l'horizon. Goldman, avec une équipe de chercheurs et de cliniciens de Rochester, Syracuse et Buffalo, se préparent à lancer un essai clinique utilisant des OPC pour traiter la sclérose en plaques.
Ce groupe, intitulé le Upstate MS Consortium, a été approuvé pour financement par les sciences des cellules souches (NYSTEM)de l'État de New York . Bien que l'étude initiale du consortium - les premières étapes sont prévues à partir de 2015 - se concentrera sur un essai avec cellules dérivées de tissus, mais Goldman prévoit qu'un essai avec des OPC dérivées de HiPSC dérivés finira par être inclus dans ce projet.
Source www.sciencedaily.com
Une étude le 7 février dans la revue Cell Stem montre que les cellules du cerveau de l'homme créés par re-programmation des cellules de peau sont très efficaces dans le traitement des maladies de la myéline, une famille de maladies qui comprend la sclérose en plaques et des troubles infantiles rares appelées leucodystrophies pédiatriques .
Cette étude est la première tentative réussie d'employer des cellules souches pluripotentes humaines (hiPSC) de façon à produire une population de cellules qui sont essentielle aux signaux des neurones dans le cerveau. Dans ce cas, les chercheurs ont utilisé des cellules fabriquées à partir de peau humaine et les ont transplantées dans des modèles animaux avec maladie de la myéline.
«Cette étude montre fortement l'utilité des hiPSCs comme une source possible et efficace des cellules à traiter pour les troubles de la myéline», a déclaré le neurologue Steven Goldman, MD, Ph.D. de l'Université de Rochester Medical Center (URMC), auteur principal de l'étude. "En fait, il semble que les cellules provenant de cette source sont au moins aussi efficaces que celles créés en utilisant des cellules souches embryonnaires ou provenant de tissus spécifiques.
Cette découverte ouvre la porte à de nouveaux traitements potentiels en utilisant des cellules dérivées de hiPSC pour un éventail de maladies neurologiques caractérisées par la perte d'une population spécifique de cellules dans le système nerveux central, la myéline. Comme l'isolation sur les fils électriques, la myéline est un tissu adipeux qui recouvre les connexions entre les cellules nerveuses et assure la transmission de signaux d'une cellule à une autre. Lorsque la myéline est endommagée, la communication entre les cellules peuvent être perturbée, voire perdue.
L'atteinte la plus fréquenta de la myéline est la sclérose en plaques, une maladie dans laquelle le propre système immunitaire du corps attaque et détruit la myéline. La perte de myéline est aussi la marque d'une famille de maladies graves et souvent mortelles appelées leucodystrophies pédiatriques.
Bien que très rare, plusieurs milliers d'enfants sont nés aux États-Unis avec une forme de leucodystrophie chaque année.
La source des cellules de myéline dans le cerveau et la moelle épinière est le type de cellules appelée oligodendrocytes. Les oligodendrocytes sont, à leur tour, Issus d'un autre type de cellules appelé cellule progénitrice d'oligodendrocyte ou OPC.
(Nota : La protéine ciblée par l'anticorps testé en Suisse empêcherait également la différenciation de ces OPC (et donc la génération des oligodendrocytes).
Les maladies de la myéline ont longtemps été considérées comme une cible potentielle pour des thérapies cellulaires. Les scientifiques ont émis l'hypothèse que si les OPC en bonne santé pouvaient être transplantés avec succès dans le cerveau malade ou blessé, alors ces cellules pouvaient être en mesure de produire de nouveaux oligodendrocytes capables de restaurer la myéline perdue, inversant ainsi les dommages causés par ces maladies.
Cependant, plusieurs obstacles ont entravé les scientifiques. Un des défis majeurs est que les OPC sont des cellules matures dans le système nerveux central et apparaissent tardivement dans le développement.
Par rapport aux neurones, qui sont parmi les premières cellules formées dans le développement humain, il y a plus de phases et beaucoup plus d'étapes nécessaires à la création des cellules gliales telles que les OPC", a déclaré Goldman. «Ce processus exige que nous comprenions la biologie fondamentale et le développement normal de ces cellules, puis reproduire cette séquence précise en laboratoire."
Un autre défi a été d'identifier la source idéale de ces cellules. La plupart des recherches dans ce domaine ont porté sur les cellules dérivées de cellules souches spécifiques de tissus et embryonnaires. Alors que les recherches utilisant ces cellules ont donné des informations essentielles sur la biologie des cellules souches, ces sources ne sont pas considérées comme idéales pour satisfaire la demande une fois que les thérapies à base de cellules souches deviennent plus fréquentes.
La découverte en 2007 montrant que les cellules de peau humaine pourraient être "reprogrammées" au point où elles retournent à un état équivalent biologique à celui d'une cellule souche embryonnaire, appelée cellule souche pluripotente induite, représente une nouvelle voie à suivre pour les scientifiques. Parce que ces cellules - créés à l'aide de la propre peau du destinataire - créant un lien génétique, la probabilité de rejet lors de greffes est significativement diminuée. Ces cellules promettent également une source abondante de matière à partir de laquelle on obtient les cellules nécessaires pour les traitements.
L'équipe de Goldman a été la première à réussir à maîtriser le processus complexe de l'utilisation des hiPSCs pour créer des OPC. Ce processus a pris beaucoup de temps. Il a fallu en laboratoire Goldman quatre ans pour établir la composition chimique exacte nécessaire pour reprogrammer, produire, et, finalement, purifier les OPC en quantités suffisantes pour la transplantation et pour chaque préparation nécessaire près de six mois pour fournir à partir de cellules de la peau, une population transplantable de cellules productrices de myéline.
Une fois qu'ils ont réussi à identifier et à purifier les OPC de hiPSCs, ils ont ensuite évalué la capacité des cellules à faire de la nouvelle myéline lorsqu'elles sont transplantées chez des souris avec une leucodystrophie héréditaire qui les rend génétiquement incapables de produire la myéline.
Ils ont constaté que les OPC répartis dans tout le cerveau ont commencé à produire de la myéline. Ils ont observé que les cellules provenant des hiPSC se génèrent de fait encore plus rapidement, de façon plus effciciente, et plus efficacement que les cellules créées à partir de tissus dérivés.
Les animaux étaient également exempts de toute tumeur, un effet secondaire dangereux potentiel de certaines thérapies par cellules souches, et ont survécu significativement plus longtemps que les souris non traitées.
"La nouvelle population des OPC et des oligodendrocytes était dense, abondante et complète», a déclaré Goldman. "En fait, le processus de re-myélinisation est apparu plus rapide et plus efficace que les autres sources cellulaires."
La prochaine étape dans l'évaluation de ces cellules - des études cliniques - seront peut-être pour pas très longtemps à l'horizon. Goldman, avec une équipe de chercheurs et de cliniciens de Rochester, Syracuse et Buffalo, se préparent à lancer un essai clinique utilisant des OPC pour traiter la sclérose en plaques.
Ce groupe, intitulé le Upstate MS Consortium, a été approuvé pour financement par les sciences des cellules souches (NYSTEM)de l'État de New York . Bien que l'étude initiale du consortium - les premières étapes sont prévues à partir de 2015 - se concentrera sur un essai avec cellules dérivées de tissus, mais Goldman prévoit qu'un essai avec des OPC dérivées de HiPSC dérivés finira par être inclus dans ce projet.
Source www.sciencedaily.com
