(C) LCSB
Image d’une coupe du cerveau montrant une cellule souche neurale implantée (vert) qui est pleinement integrée dans le réseau neural du cerveau (bleu)
Six mois après l’implantation, les cellules nerveuses étaient totalement intégrées dans le cerveau et fonctionnaient parfaitement. Cette implantation réussie des cellules nerveuses laisse espérer la future mise au point de traitements permettant de remplacer les cellules nerveuses malades du cerveau par des cellules en bonne santé, par exemple chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson.
Avancer vers un traitement permettant de remplacer les cellules
L’équipe de scientifiques du Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) autour du professeur Dr. Jens Schwamborn et de Kathrin Hemmer travaille sans relâche dans le but d’avancer vers un traitement permettant de remplacer les cellules des personnes souffrant d’une maladie neurodégénérative. Les cellules nerveuses malades et mortes sont ainsi remplacées par de nouvelles cellules. Ce genre de traitements permettrait à terme de guérir des pathologies comme la maladie de Parkinson.
Il reste toutefois un long chemin à parcourir avant de trouver un traitement qui fonctionne sur l’homme. « Ce genre de traitements chez l’homme n’est encore qu’un rêve d’avenir, mais je suis convaincu que nous disposerons un jour de traitements efficaces de remplacement de cellules. Nos derniers résultats sont un pas en plus dans cette direction », explique le professeur Schwamborn, chercheur sur les cellules-souches qui dirige un groupe de 15 scientifiques au LCSB.
Produire des cellules nerveuses à partir de cellules de la peau dans une éprouvette
Dans le cadre de leurs dernières expériences, les chercheurs ont réussi, en collaboration avec leurs collègues du Max Planck Institut, de la clinique universitaire de Münster et de l’Université de Bielefeld, à produire un tissu nerveux stable dans le cerveau à l’aide de cellules nerveuses qui avaient été précédemment reprogrammées à partir de cellules de la peau.
Cette manœuvre des chercheurs, qui consiste à produire des cellules nerveuses appelées cellules souches neurales induites (iNSC) à partir de cellules de la peau de l’organisme dans une éprouvette, améliore considérablement la tolérance des cellules implantées.
Intégration des cellules nerveuses implantées dans le réseau complexe du cerveau
Les souris traitées ne présentaient aucun effet secondaire défavorable, même six mois après l’implantation, opérée dans les régions cérébrales de l’hippocampe et du cortex. Au contraire : les cellules nerveuses implantées ont été pleinement intégrées dans le réseau complexe du cerveau. Elles présentaient une activité normale et étaient connectées aux cellules cérébrales d’origine par de nouvelles synapses, terme qui désigne les points de contact entre les cellules nerveuses.
Prochaine étape : remplacer les cellules nerveuses produisant de la dopamine
Ces expériences prouvent que les scientifiques comprennent de mieux en mieux comment traiter ce type de cellules pour qu’elles puissent remplacer efficacement des tissus abîmés ou morts. « Nous allons à présent utiliser ces résultats pour cibler notre travail de recherche sur le type précis de cellules nerveuses qui meurent dans le cerveau des personnes souffrant de Parkinson, c’est-à-dire les cellules nerveuses qui produisent de la dopamine », explique le professeur Schwamborn.
À l’avenir, les cellules nerveuses implantées devraient produire la dopamine manquante directement dans le cerveau des patients et la transporter aux bons endroits. Cette piste pourrait aboutir à terme à un véritable remède contre la maladie, toujours incurable aujourd’hui. Les premières expériences sont d’ores et déjà menées dans cette perspective sur les souris des laboratoires du LCSB, sur le campus Belval de l’Université.
Auteur: Université du Luxembourg
Photo © LCSB
(image d'une coupe du cerveau montrant une cellule souche neurale implantée (vert) qui est pleinement integrée dans le réseau neural du cerveau (bleu).
Infobox
Les chercheurs du Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) ont publié leurs résultats dans le dernier numéro de la revue « Stem Cell Reports ».
La maladie de Parkinson est une maladie neuro-dégénérative qui survient principalement chez les personnes âgées. Les symptômes les plus connus de la maladie sont des troubles moteurs, mais la perception et de la fonction olfactive peuvent également être réduits. Nous savons depuis longtemps que les symptômes tels que les tremblements musculaires, la rigidité musculaire, et enfin l'immobilité totale est causée par la mort de certaines cellules du cerveau. La cause de cette mort cellulaire est le résultat d'une interaction complexe de processus génétiques et moléculaires ainsi que les influences extérieures. Comme ces nombreux facteurs sont liés et influencent l’un et l'autre est encore largement inconnu.
On désigne par le terme de cellule la plus petite unité structurelle du corps. Les cellules se regroupent pour former les tissus et les organes. Chaque organe est composé de types de cellule différents, comme celles de la peau, du sang, du foie, etc.
Les neurones ou cellules nerveuses sont des cellules qui transmettent des informations par l’intermédiaire de signaux chimiques et électriques.
Dans chaque organe, on trouve des cellules dites souches. Celles-ci jouent un rôle particulier: elles permettent à l’organe de croître, de rester en vie et de se renouveler. Cela ne s’applique pas seulement au nouveau-né : les organes adultes contiennent également des cellules souches et doivent être « entretenus » régulièrement. Par exemple, les cellules souches de la peau forment une nouvelle couche de cellules qui se déplacent lentement de l’intérieur vers l’extérieur. Pour qu’une cellule souche devienne une cellule spécialisée, la cellule spécialisée doit recevoir un signal spécifique de son milieu ambiant, se diviser et produire une nouvelle cellule adulte selon le processus de « différentiation cellulaire ».
La dopamine est un neurotransmetteur, un messager chimique qui passe des impulsions entre cellules nerveuses. Il est utilisé pour des processus essentiels de gestion et de contrôle, p.ex. des mouvements musculaires ou l'équilibre hormonal. Il est également connu comme l’«hormone du bonheur», car il est responsable de notre entraînement et de notre motivation.
