C’est un pas considérable vers la thérapie par cellules souches pour le diabète de type 1, une étape accomplie par une équipe de biologistes du Salk Institute (La Jolla). Ces scientifiques expliquent comment optimiser la production de cellules bêta fonctionnelles productrices d'insuline à partir de cellules souches, un objectif de longue date visant à remplacer les cellules pancréatiques non fonctionnelles. Ces travaux, publiés dans la revue Nature communications, qui s’inspirent du processus naturel de production des cellules bêta par le pancréas, peuvent également inspirer une nouvelle méthodologie pour les thérapies cellulaires d'autres maladies.
Le diabète de type 1 se développe lorsque le pancréas ne crée pas suffisamment d'insuline pour contrôler les niveaux de glucose dans le sang. Le diabète de type 1 est une maladie actuellement incurable et difficile à gérer pour la plupart des patients. Les scientifiques du Salk proposent ici une nouvelle approche de production de cellules productrices d'insuline ou cellules bêta fonctionnelles, à partir de cellules souches.
Une technique plus progressive mais efficace pour produire des cellules bêta en grand nombre
Une approche prometteuse : les cellules souches constituent une approche extrêmement prometteuse, poursuivie par de nombreuses équipes pour développer des thérapies cellulaires pour le diabète de type 1 mais aussi pour d’autres maladies, rappelle l’auteur principal, le Dr Juan Carlos Izpisua Belmonte : « Mais notre nouvelle approche qui permet la fabrication d'un grand nombre de cellules bêta sûres et fonctionnelles représente un pas en avant important ».
Un rendement de 80% : l’équipe est partie de cellules souches pluripotentes humaines (hPSCs). Ces cellules, qui peuvent être dérivées de tissus adultes (le plus souvent la peau) et qui ont le potentiel de se différencier en n'importe quel type de cellule spécialisée. A l’aide de différents facteurs de croissance et composés chimiques, permettant de reproduire le développement pancréatique progressif, les chercheurs ont pu différencier en grand nombre, ces cellules souches pluripotentes en cellules bêta. Alors que les précédentes tentatives se sont heurtées à une énorme déperdition, soit environ 10 à 40% des cellules souches converties en cellules bêta, cette nouvelle technique aboutit à un rendement de l’ordre de 80%. De plus, la nouvelle technologie surmonte un autre obstacle, celui de cellules indifférenciées laissées dans le mélange qui peuvent se spécialiser alors en un autre type de cellules, avec des conséquences indésirables.
Une option bientôt viable en clinique : « Pour que les traitements à base de cellules bêta finissent par devenir accessibles et sûres pour les patients, il est important de rendre ces cellules plus faciles à fabriquer », explique l’autre auteur principal, le Dr Haisong Liu. Outre le respect d’un processus de maturation proche du processus naturel, les chercheurs ont réuni les conditions nécessaires pour que les cellules souches puissent se développer en 3D. Cette technique permet aux cellules de se développer en toute interaction, tout comme c’est le cas au cours du développement humain.
La preuve chez la souris diabétique : ces cellules ont ensuite été transplantées chez la souris modèle de diabète de type 1 qui, en 2 semaines seulement, présente une réduction drastique du taux de glucose dans le sang.
« Les cellules bêta étaient biologiquement fonctionnelles ».
Les chercheurs poursuivent l’optimisation de la technique en laboratoire et de prochains essais vont évaluer les éventuels problèmes de sécurité associés.
Avec des implications plus larges possibles de la technique dans l’amélioration des thérapies cellulaires d’autres pathologies.
Source: Nature Communications 07 June 2021 DOI: 10.1038/s41467-021-23525-x Chemical combinations potentiate human pluripotent stem cell-derived 3D pancreatic progenitor clusters toward functional β cells
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