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Maladie génétique «créée en laboratoire»

Les journaux rapportent aujourd’hui que des chercheurs ont recréé une maladie génétique dans un laboratoire. Le Times a déclaré que les scientifiques ont créé des cellules souches et des cellules nerveuses avec des caractéristiques de l’atrophie musculaire spinale en utilisant des cellules de la peau d’un enfant avec la forme la plus grave de la maladie génétique. Cela leur a permis d’observer ses premiers progrès, ce qui pourrait éventuellement conduire à de nouvelles thérapies pour traiter cette maladie.

Cette étude importante illustre les progrès rapides réalisés dans la recherche sur les cellules souches. Avant cela, les chercheurs ont dû s’appuyer sur des modèles animaux de la maladie pour étudier cette maladie. Ces modèles sont limités par le fait qu’ils peuvent ne pas refléter exactement ce qui se passe dans le corps humain.

L’application pratique de cette première recherche est de donner aux chercheurs un modèle plus précis à travers lequel tester des traitements potentiels.

D’où vient l’histoire?

Alison Ebert du Centre Waisman et du Centre de recherche sur les cellules souches et la régénération, avec des collègues d’autres départements de l’Université du Wisconsin-Madison aux États-Unis, a mené cette recherche. Le travail a été financé par des subventions de l’Association de la sclérose latérale amyotrophique et des instituts nationaux basés aux États-Unis. Il a été publié en ligne dans la revue scientifique à comité de lecture Nature.

Quel genre d’étude scientifique était-ce?

Dans cette étude de laboratoire, les chercheurs ont voulu voir s’ils pouvaient utiliser un type de cellule souche pour modéliser la pathologie spécifique de l’amyotrophie spinale, une maladie génétique héréditaire.

Les cellules souches humaines peuvent provenir de différentes sources, comme les embryons ou le sang ombilical. Les cellules souches qui ont été examinées dans cette étude, les cellules souches pluripotentes induites par l’homme, sont différentes en ce qu’elles peuvent être dérivées de cellules développées telles que les cellules de la peau. Ceux-ci peuvent être «induits», ou forcés, à prendre certaines des caractéristiques des cellules souches, telles que la capacité à devenir des cellules nerveuses spécialisées.

Les chercheurs disent que les cellules de la peau fibreuses (fibroblastes) ont déjà été largement utilisés dans l’étude de l’amyotrophie spinale. Ils ont cependant estimé que les cellules nerveuses qui contrôlent les muscles sont uniques, elles pourraient mieux étudier le processus de la maladie en développant une technique de production de ces cellules nerveuses à partir des cellules souches pluripotentes des fibroblastes.

L’atrophie musculaire spinale est une maladie neurologique héréditaire dont les sévérités varient. Les enfants commencent à perdre des cellules nerveuses en dehors du cerveau (par exemple dans la moelle épinière), ce qui entraîne une faiblesse musculaire progressive, une paralysie et souvent la mort.

La cause de la maladie a été retracée à des mutations de gènes sur le chromosome 5, les gènes SMN1 ou SMN2. Pour qu’un enfant ait la maladie, il doit hériter de deux copies des gènes défectueux. Il n’existe pas encore de remède connu, bien que la protéine produite par ce gène ait été identifiée.

Dans cette recherche, les scientifiques ont prélevé un échantillon de cellules cutanées fibreuses d’un enfant atteint d’une atrophie musculaire spinale. Ils ont réussi à produire des cellules souches pluripotentes à partir de celles-ci, qui ont ensuite été cultivées jusqu’à ce qu’elles se divisent et finalement se transforment en cellules nerveuses. Quand ils ont analysé les gènes dans les cellules nerveuses, ils ont trouvé les mêmes déficits sélectifs que chez la mère non affectée de l’enfant.

Quels ont été les résultats de l’étude?

Les chercheurs prétendent être les premiers à avoir utilisé des cellules souches pluripotentes induites humaines pour démontrer les changements dans la survie ou la fonction cellulaire typique de cette maladie. Ils rapportent qu’ils ont cultivé des cellules souches à la fois de l’enfant affecté (avec deux gènes défectueux) et de sa mère non affectée (avec un seul gène), et ont montré que ces cellules pourraient se développer en tissu nerveux et cellules nerveuses motrices. Les cellules ont conservé le défaut du gène, un manque de l’expression du gène SMN1, et les cellules sont finalement mortes d’une manière qui était typique de la maladie.

Quelles interprétations les chercheurs ont-ils tirées de ces résultats?

Les chercheurs concluent que leurs principaux résultats, « permettront la modélisation de la maladie et le dépistage des médicaments pour l’amyotrophie spinale dans un système beaucoup plus pertinent ». En d’autres termes, en utilisant un modèle de maladie qui ressemble plus à ce qui se passe réellement chez les humains.

Ils affirment que « c’est la première étude à montrer que les cellules souches pluripotentes induites par l’homme peuvent être utilisées pour modéliser … une maladie génétiquement héréditaire. » Ils disent que leur recherche est importante car elle fournit une nouvelle façon d’étudier le développement des maladies. Cela pourrait conduire à des moyens précoces de tester de nouveaux composés médicamenteux, qui à leur tour peuvent conduire au développement de nouvelles thérapies.

Que fait le NHS Knowledge Service de cette étude?

Cette étude importante illustre les progrès rapides réalisés dans la recherche sur les cellules souches. Bien qu’il existe des modèles animaux d’atrophie musculaire spinale chez les souris, les mouches et les vers qui peuvent être faits pour modéliser un état pathologique similaire, ils sont limités car ils ne sont que des modèles et ne sont pas dans les cellules humaines. La recherche qui a utilisé cette nouvelle technique serait plus susceptible de refléter exactement ce qui se passerait dans un corps humain.

De plus, comme cette étude a utilisé la culture cellulaire humaine qui ne provenait pas d’animaux ou d’embryons humains, elle évite certaines des questions éthiques liées à ce type de recherche.