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On pourrait imaginer que les thérapies cellulaires pour les troubles cérébraux sont des médicaments assez sophistiqués, et c’est le cas à bien des égards. Mais sur un point important, elles sont vraiment primitives. Le cerveau humain est délicat, complexe et doté d’un réseau complexe de cellules et de processus cellulaires. Ce réseau précis ne laisse que peu de place aux éléments étrangers. Comment alors greffer une nouvelle population de cellules dans ce réseau finement tissé ?
La plupart des thérapies cellulaires sont préparées sous forme de boue aqueuse et simplement injectées à l’aide d’une seringue dans le délicat tissu cérébral. L’injection est faite avec soin et précision, bien sûr, mais rien n’est fait pour soutenir les cellules injectées ou pour les intégrer dans la structure cérébrale hôte. Dans la plupart des cas, rien n’est fait pour orienter les cellules vers un destin ou une action particulière. Elles sont simplement injectées et laissées à elles-mêmes.
Dans la plupart des cas, la majorité des cellules injectées ne survivent pas plus de quelques jours. Le cerveau de l’hôte – qui, rappelons-le, était déjà endommagé au départ – est donc confronté à d’autres fragments de cellules mortes et mourantes, ainsi qu’à l’invasion de cellules inflammatoires provoquée par cette greffe maladroite. Surpris que cela fonctionne ? Moi aussi.
Les neuroscientifiques savent que ce n’est pas suffisant et travaillent depuis plusieurs années à faire mieux. Certains essais cliniques récents ont intégré des idées assez élégantes. Parmi les plus avancés, on peut citer ceux portant sur la forme de cécité causée par la dégénérescence de la macula liée à l’âge (DMLA).
La DMLA résulte d’une perte de photorécepteurs rétiniens, les cellules qui captent les photons de la lumière et transmettent un signal au cerveau. Cette perte n’est toutefois pas due à un défaut intrinsèque des photorécepteurs eux-mêmes. La santé des photorécepteurs dépend plutôt d’une couche sous-jacente de cellules appelée épithélium pigmentaire, et ce sont ces cellules pigmentaires qui sont touchées en premier. La transmission de la lumière est un événement biochimique stressant, et les photorécepteurs sont continuellement endommagés par ce processus. Les cellules pigmentaires jouent un rôle crucial en éliminant les dommages, en soutenant et en affinant le travail des photorécepteurs.
Qu’est-ce qui ne va pas ? Les cellules pigmentaires reposent sur une couche de collagène appelée membrane de Bruch. Dans la DMLA, cette membrane commence à se désagréger, entraînant la mort des cellules pigmentaires, ce qui conduit à une perte de photorécepteurs. Il en résulte une détérioration progressive de la vision chez de nombreuses personnes âgées.
Les premières tentatives de thérapie cellulaire pour la DMLA ont adopté une approche primitive : Les cellules pigmentaires étaient prélevées soit sur le patient lui-même – dans une zone périphérique de la rétine – soit sur des cadavres et injectées sous forme de suspension cellulaire derrière la rétine, là où la membrane de Bruch s’était détériorée. Les résultats ont été modestes et les chercheurs ont compris qu’ils devaient faire plus que simplement injecter les cellules et espérer. Plus récemment, des approches plus raffinées ont commencé à voir le jour. Au lieu d’une suspension de cellules, les chercheurs construisent un morceau de tissu structurellement et fonctionnellement équivalent à celui qui a été perdu. Ils construisent une couche d’épithélium pigmentaire reposant sur un patch artificiel de membrane de Bruch artificielle et, plutôt que de se contenter d’injecter et d’espérer, ils placent le « patch » précisément au centre de la rétine, là où la cécité est la plus gênante.
Il ne s’agit pas d’une entreprise triviale. Tout d’abord, les chercheurs ont dû déterminer comment générer des cellules pigmentaires à partir de cellules souches. Les cellules souches choisies étaient les cellules pluripotentes dont j’ai parlé dans un article précédent. Il s’agit de cellules souches qui peuvent générer n’importe quel type de cellule dans l’organisme et qui, grâce à une culture minutieuse, peuvent former non pas un amas de cellules pigmentaires, mais une couche précise de cellules pigmentaires, exactement comme celle qui a été perdue.
Différents groupes de recherche ont essayé différentes approches pour remplacer la membrane de Bruch. Un groupe londonien a utilisé un polymère, le PET, qui est utilisé dans les vêtements et les bouteilles en plastique. Un groupe californien a employé le Parylène, un matériau utilisé pour fabriquer des stents chirurgicaux destinés à être introduits dans les vaisseaux sanguins. Dans les deux cas, les matériaux ont été produits pour imiter les propriétés de la membrane de Bruch originale.
Cette approche présente un autre défi : c’est une chose de concevoir et de construire un patch rétinien, et c’en est une autre d’introduire la structure de 3 x 10 millimètres qui en résulte dans la rétine de manière sûre et précise. Des dispositifs chirurgicaux ont donc dû être conçus spécifiquement pour introduire le patch, et comme les souris sont trop petites, le patch et le dispositif ont dû être testés sur des porcs pour s’assurer qu’ils fonctionnent efficacement et en toute sécurité.
Ces patchs sont maintenant testés en clinique et les premières données sont encourageantes. La vitesse de lecture du premier patient de l’essai londonien est passée de 1,7 à 82,8 mots par minute après la greffe du patch ; celle du deuxième patient est passée de zéro à 47,8. Les essais se poursuivent actuellement aux États-Unis, au Royaume-Uni et au Japon.
Ces progrès sont une bonne nouvelle pour les patients atteints de DMLA. D’autres pourront peut-être éviter le sort des femmes de Floride rendues aveugles par des extraits de tissus adipeux (supposés être des « cellules souches ») pulvérisés dans leurs yeux. Au fur et à mesure que les exemples de thérapies bien conçues et ayant fait l’objet de recherches approfondies se multiplient, les mauvais joueurs seront peut-être reconnus pour ce qu’ils sont. Mais les perspectives ne se limitent pas aux seuls malvoyants. Les thérapies combinées (cellules plus support plus dispositif chirurgical d’accompagnement) peuvent améliorer considérablement l’efficacité, la sécurité et la disponibilité des thérapies cellulaires pour de multiples indications. Une approche plus structurée de la réparation du cerveau pourrait peut-être voir le jour.
