Les chercheurs de Cedars-Sinai ont découvert que l’utilisation de cellules artificielles extensibles est une nouvelle stratégie prometteuse pour traiter les maladies neurodégénératives

La nouvelle approche utilise des cellules dérivées de cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSC) qui sont renouvelables et évolutives, et peuvent également retarder la progression de ces maladies neurodégénératives chez les rongeurs.

Cette recherche, publiée dans la revue Rapports sur les cellules souchesmarque une première étape importante vers la réalisation de thérapies plus personnalisées pour les personnes atteintes de ces maladies débilitantes qui n’ont actuellement aucun remède.

“Dans le passé, nous avons eu un énorme succès en utilisant des populations élargies de cellules progénitrices neurales dérivées de tissus cérébraux humains combinés à la thérapie génique pour développer de nouveaux traitements pour les patients atteints de SLA”, a déclaré Clive Svendsen, PhD, directeur exécutif du Cedars-Sinai. Conseil d’administration de l’Institut de médecine régénérative et professeur de sciences biomédicales et de médecine.

L’équipe a précédemment montré que les cellules progénitrices neurales peuvent être modifiées pour produire une protéine appelée facteur neurotrophique dérivé de la lignée cellulaire gliale (GDNF), qui aide à maintenir les neurones malades.

Ce produit a été transplanté en toute sécurité dans la moelle épinière de patients atteints de SLA dans le cadre d’un essai récemment terminé. Et après un traitement unique, les cellules peuvent survivre et produire la protéine GDNF critique pendant plus de trois ans, protégeant ainsi potentiellement les motoneurones qui meurent dans la SLA. Ces cellules progénitrices neurales sont également utilisées dans un essai en cours sur la rétinite pigmentaire.

“Cependant, les lignées cellulaires que nous utilisons dans la clinique proviennent d’une source unique et finiront par s’épuiser. Nous n’avons tout simplement pas de produit sans fin”, a déclaré Svendsen, qui est également la Kerry and Simone Vickar Family Foundation Distinguished Chaire de médecine régénérative à Cedars-Sinai. “Les cellules souches pluripotentes induites fournissent une source renouvelable et nous permettent de développer un produit plus durable qui peut être conçu pour libérer de puissants facteurs de croissance.”

Les scientifiques découvrent que les thérapies cellulaires et géniques sont très prometteuses dans le traitement de diverses maladies, y compris les maladies neurodégénératives difficiles à traiter comme la SLA et la rétinite pigmentaire. Après la transplantation, les cellules souches génèrent des cellules de soutien qui libèrent le médicament modifié pour fournir un soutien aux neurones en dégénérescence. Pourtant, les limitations qui peuvent entraver l’utilisation généralisée et la commercialisation de ces thérapies comprennent la disponibilité insuffisante des tissus et le rejet potentiel des cellules par le patient.

“Être capable de minimiser les interactions immunitaires en concevant les propres cellules d’un patient, puis en les transformant en une thérapie de médecine de précision a un très fort potentiel”, a déclaré Alexander Laperle, PhD, scientifique du projet au laboratoire Svendsen et co-premier auteur de l’étude.

Pour tester la thérapie basée sur l’iPSC, l’équipe a conçu des cellules progénitrices neurales dérivées de l’iPSC pour produire du GDNF, afin de voir s’il pouvait être utilisé pour traiter des maladies qui provoquent la mort des cellules du système nerveux, telles que la SLA et la dégénérescence rétinienne.

Les chercheurs ont découvert que le fait de placer ces progéniteurs neuronaux dérivés d’iPSC dans les yeux de rongeurs atteints de dégénérescence rétinienne entraînait la protection des cellules de l’œil qui soutiennent la vision.

Lorsque l’équipe a transplanté les mêmes cellules dans la moelle épinière de rongeurs atteints de SLA, ils ont découvert que les cellules contribuaient à protéger les cellules de la moelle épinière qui contrôlent les mouvements. Ils ont également constaté que ces cellules étaient sûres et ne causaient pas de tumeurs ou d’autres problèmes lorsqu’elles étaient transplantées chez les animaux pendant plusieurs mois.

“Nous avons vu que les cellules ont survécu et se sont intégrées dans la moelle épinière”, a déclaré la co-première auteur Alexandra Moser, PhD, boursière postdoctorale au laboratoire Svendsen. “Ils ont également largement formé des astrocytes, qui sont des cellules protectrices et de soutien, et nous avons constaté qu’ils continuaient à produire du GDNF. Plus important encore, ils ne formaient pas de tumeurs.”

« Nous avons montré avec succès que nous pouvions développer des iPSC humains qui produisent de manière stable du GDNF en tant que future thérapie cellulaire et génique prometteuse », a déclaré Laperle.

Bien que les résultats de la recherche se soient révélés prometteurs, d’autres études précliniques sont nécessaires pour déterminer le niveau de traitement optimal, a noté Moser. L’équipe cherche actuellement des moyens d’améliorer l’expansion de ces cellules et l’évolutivité de ce processus.

L’article fera également partie d’un numéro spécial de Stem Cell Reports sur la traduction clinique des produits iPSC, dont la publication est prévue en juillet 2023.