Dans une première, des scientifiques ont conçu des cellules immunitaires qui protègent les greffes de cellules souches du rejet par l’organisme – et pourraient un jour ouvrir la porte à un remède contre le diabète.
Les nouvelles cellules, capables de protéger les cellules productrices d’insuline transplantées chez des souris, constituent une première « preuve de concept », a déclaré le co-auteur de l’étude. Audrey Parentprofesseur agrégé au Diabetes Center de l’Université de Californie à San Francisco (UCSF).
Mais si elles s’avèrent sûres et efficaces chez l’homme, les cellules de conception pourraient un jour être utilisées pour protéger les tissus transplantés contre les attaques, réduisant ou éliminant ainsi le besoin de médicaments qui suppriment la système immunitaire. Cela pourrait à son tour ouvrir la voie à un remède à des maladies comme diabète de type 1.
Dans le diabète de type 1, les cellules immunitaires, appelées cellules T tueuses, détruisent les cellules bêta pancréatiques, qui fabriquent l’insuline. Ces dernières années, les scientifiques se sont progressivement rapprochés du remplacement des cellules bêta détruites par de nouvelles cellules dérivées de cellules souches, qui peuvent être transformées en n’importe quel type de cellule du corps.
En juin, par exemple, les scientifiques ont inversé diabète de type 1 chez une personne en reprogrammant ses cellules adipeusestandis que la société Vertex Pharmaceuticals, basée à Boston a récemment lancé un essai crucial à grande échelle tester si les cellules souches reprogrammées peuvent éliminer le besoin d’insuline chez les personnes atteintes de diabète de type 1.
Mais avant que de telles greffes de cellules souches puissent être largement utilisées, les scientifiques doivent résoudre un problème majeur : dans le diabète de type 1, les cellules T tueuses ont été entraînées à cibler les cellules bêta et ont déjà détruit ces cellules une fois. Les cellules transplantées ont besoin d’être protégées contre cette attaque immunitaire. Pour l’instant, les patients ont donc besoin de médicaments puissants qui suppriment le système immunitaire. Cependant, ces médicaments exposent les patients à des infections dangereuses et sont toxiques pour les reins et d’autres organes.
Pour contourner ce problème, Parent et ses collègues ont conçu en laboratoire des cellules T qui protégeaient les cellules transplantées – appelées greffes – contre les attaques.
« Nous avons pris une cellule immunitaire et modifié la machinerie à l’intérieur pour en faire une cellule protectrice plutôt qu’une cellule tueuse », a déclaré Parent à Live Science. « Et puis nous l’avons ciblé sur la greffe. » Essentiellement, les cellules de conception agissent comme des gardes du corps.
Les gardes du corps se concentrent sur les cellules bêta car ils reconnaissent une protéine spécifique, appelée CD19, que les chercheurs ont ajoutée aux cellules bêta. Lorsque les cellules gardes du corps s’emparent du CD19, elles produisent alors une molécule qui inhibe les cellules T tueuses.
Les gardes fabriquent également une protéine qui absorbe un produit chimique inflammatoire qui aide normalement à activer les cellules T tueuses. Cette protéine anti-inflammatoire indique également aux gardes de se répliquer, créant ainsi une boucle de rétroaction positive qui renforce leurs rangs, a déclaré Parent.
Pour tester leurs gardes dans un organisme vivant, les chercheurs ont ensuite prélevé des cellules bêta dérivées de cellules souches et les ont implantées chez des souris. Ils ont ensuite envoyé des cellules T tueuses pour attaquer les cellules bêta transplantées. Dans un groupe de souris, ils ont également injecté leurs cellules de conception pour défendre les greffes.
Chez les souris n’ayant pas reçu de cellules de conception, les cellules tueuses ont rapidement éliminé toutes les cellules bêta. Mais chez les souris ayant reçu une injection de cellules de synthèse, les greffes ont vécu au moins 35 jours et les souris produisaient encore de l’insuline à ce moment-là, ont rapporté les chercheurs dans l’étude publiée jeudi 5 décembre dans la revue Science.
Les résultats montrent qu’il est possible de créer des cellules T capables de protéger les tissus transplantés, a déclaré Parent.
Cependant, un défi consiste à trouver une cible protéique unique pour activer les cellules créatrices, a déclaré Parent, car la plupart des cibles potentielles se trouvent sur des cellules situées à plusieurs endroits du corps. Cela augmente les chances que leurs cellules de conception s’activent ailleurs dans le corps, au-delà des greffes. Cela pourrait poser un problème si, par exemple, les cellules portant la protéine cible deviennent infectées ou cancéreuses, mais ne peuvent pas être éliminées car elles sont protégées par les cellules de garde. Les cellules transplantées pourraient être conçues pour avoir un interrupteur « kill » dans ces cas, mais d’autres cellules du corps n’auraient pas cet interrupteur.
Des travaux de suivi pourraient résoudre ce problème. Par exemple, l’équipe pourrait concevoir une cible artificielle qui ne serait trouvée que sur les cellules bêta transplantées et nulle part ailleurs, co-auteur de l’étude Wendell Limbiochimiste et directeur de l’UCSF Cell Design Institute, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Dans une étude distincte, également publiée jeudi dans ScienceLim et ses collègues ont montré que des cellules T de conception similaire pouvaient cibler les cellules tumorales cérébrales tout en laissant tranquilles les cellules cérébrales saines. Les cellules pourraient également délivrer des produits chimiques anti-inflammatoires aux cellules cérébrales de souris atteintes d’une maladie similaire à la sclérose en plaques.
Pour l’avenir, l’équipe souhaite également voir comment cette approche fonctionne contre d’autres maladies auto-immunes alimentées par l’inflammation, comme la polyarthrite rhumatoïde, ainsi que La maladie de Crohn et d’autres maladies inflammatoires de l’intestin, a ajouté Lim. Mais il faudra plusieurs années avant que ces idées puissent être testées sur des humains, a-t-il déclaré.
« Ce travail ouvre une nouvelle voie pour traiter les maladies inflammatoires de manière ciblée », a-t-il déclaré, « mais de nombreux éléments doivent être rassemblés et testés pour proposer des thérapies efficaces ».
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