Approche prometteuse des cellules souches pour corriger la dégénérescence des cellules photoréceptrices, qui provoque le déclin visuel et la cécité
Une étude préclinique utilisant des cellules souches pour produire des cellules photoréceptrices progénitrices – des cellules détectant la lumière trouvées dans l’œil – puis transplantées dans des modèles expérimentaux de rétines endommagées a permis une récupération significative de la vision. Cette découverte, par des scientifiques de la Duke-NUS Medical School, du Singapore Eye Research Institute et du Karolinska Institute en Suède, marque une première étape vers la restauration potentielle de la vision dans les maladies oculaires caractérisées par une perte de photorécepteurs. La recherche est publiée dans la revue Thérapie moléculaire.
« Notre laboratoire a développé une nouvelle méthode qui permet la production de cellules progénitrices photoréceptrices ressemblant à celles des embryons humains », a déclaré le professeur adjoint Tay Hwee Goon, premier auteur de l’étude du Center for Vision Research de Duke-NUS. « La transplantation de ces cellules dans des modèles expérimentaux a permis une restauration partielle de la fonction rétinienne. »
La dégénérescence des photorécepteurs de l’œil est une cause importante de baisse de la vision qui peut éventuellement conduire à la cécité et pour laquelle il n’existe actuellement aucun traitement efficace. La dégénérescence des photorécepteurs survient dans diverses maladies rétiniennes héréditaires, telles que la rétinite pigmentaire – une maladie oculaire rare qui décompose les cellules de la rétine au fil du temps et finit par entraîner une perte de vision – et la dégénérescence maculaire liée à l’âge, l’une des principales causes de déficience visuelle dans le monde.
Tay et son équipe ont développé une procédure pour cultiver des cellules souches embryonnaires humaines en présence de protéines de laminine purifiées impliquées dans le développement normal des rétines humaines. En présence des laminines, les cellules souches pourraient être amenées à se différencier en cellules progénitrices photoréceptrices responsables de la conversion de la lumière en signaux envoyés au cerveau.
Lorsque ces cellules ont été transplantées dans des rétines endommagées, les modèles précliniques ont montré une récupération significative de la vision. Un test de diagnostic appelé électrorétinogramme a également identifié une récupération significative dans les rétines via une activité électrique dans la rétine en réponse à un stimulus lumineux. Les cellules transplantées ont établi des connexions avec les cellules rétiniennes environnantes et les nerfs de la rétine interne. Ils ont également survécu et fonctionné pendant de nombreuses semaines après la transplantation.
À l’avenir, l’équipe espère affiner sa méthode pour la rendre plus simple et obtenir des résultats plus cohérents que les tentatives antérieures d’exploration de la thérapie par cellules souches pour le remplacement des cellules photoréceptrices.
« Il est passionnant de découvrir ces résultats, qui suggèrent une voie prometteuse vers l’utilisation des cellules souches pour traiter les formes de détérioration visuelle et de cécité causées par la perte de photorécepteurs », a déclaré le Dr Helder Andre, responsable de la recherche moléculaire et cellulaire à l’Institut Karolinska. Département de neurosciences cliniques et auteur principal de l’étude.
Le professeur agrégé Enrico Petretto, directeur du Center for Computational Biology de Duke-NUS et responsable de l’analyse bioinformatique de l’étude, a ajouté : « Notre méthode peut également être utile pour comprendre les voies moléculaires et cellulaires qui entraînent la progression de la dégénérescence maculaire, conduisant peut-être à le développement d’autres approches thérapeutiques.
Le prochain défi pour les chercheurs est d’explorer l’efficacité de leur méthode dans des modèles de dégénérescence des photorécepteurs plus proches de la condition humaine.
« Si nous obtenons des résultats prometteurs dans nos futures études, nous espérons passer à des essais cliniques chez des patients », a déclaré le professeur Karl Tryggvason, du programme sur les troubles cardiovasculaires et métaboliques de Duke-NUS, et l’auteur correspondant de l’étude. « Ce serait une étape importante pour pouvoir inverser les dommages de la rétine et restaurer la vision. »
Le protocole sous-jacent à la procédure développée par Tay a depuis été licencié à la start-up suédoise de biotechnologie Alder Therapeutics.
