Des scientifiques de l’EPFL et de l’Institut Karolinska ont testé et confirmé un protocole de développement de cellules souches embryonnaires humaines en cellules rétiniennes afin de traiter les maladies oculaires telles que la dégénérescence maculaire liée à l’âge.
Avec l’âge, nos yeux vieillissent. Le plus souvent, cela implique des changements de notre vision et de nouvelles lunettes, mais il existe des formes plus graves de troubles oculaires liés à l’âge. L’un de ces troubles est la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Elle affecte la macula, c’est-à-dire la partie arrière de l’œil qui nous permet d’avoir une vision nette et de distinguer les détails. Cela entraîne un flou dans la partie centrale de notre champ visuel.
La macula fait partie de la rétine de l’œil, qui est le tissu photosensible principalement composé des cellules visuelles de l’œil: les cellules photoréceptrices en forme de cône et de bâtonnet. La rétine comporte également une couche appelée l’épithélium pigmentaire rétinien (RPE). Celui-ci possède plusieurs fonctions importantes, dont l’absorption de la lumière, l’élimination des déchets cellulaires et le maintien des autres cellules de l’œil en bonne santé.
Les cellules RPE nourrissent et protègent aussi les cellules photoréceptrices de l’œil, ce qui explique pourquoi l’une des stratégies de traitement les plus prometteuses pour la dégénérescence maculaire liée à l’âge consiste à remplacer les cellules RPE vieillissantes et dégénératives par de nouvelles cellules cultivées à partir de cellules souches embryonnaires humaines.
Les scientifiques ont proposé plusieurs méthodes pour transformer les cellules souches en cellules RPE, mais on ignore comment les cellules réagissent aux stimuli à long terme. Par exemple, alors que certains protocoles prennent quelques mois, d’autres peuvent nécessiter jusqu’à une année. Et pourtant, les scientifiques ne comprennent pas exactement ce qui se passe pendant cette période.
Des populations de cellules mixtes
«Aucun des protocoles de différenciation proposés pour les essais cliniques n’a été étudié sur le long terme au niveau unicellulaire. Nous savons qu’ils peuvent créer des cellules pigmentaires rétiniennes, mais la manière dont les cellules évoluent vers cet état reste un mystère», déclare Gioele La Manno, chercheur dans le cadre du programme ELISIR (EPFL Life Sciences Independent Research).
«En général, le domaine s’est tellement concentré sur le produit de différenciation que la voie empruntée a parfois été négligée», ajoute-t-il. «Pour que le domaine progresse, il est important de comprendre les aspects de la dynamique de ce qui se passe dans ces protocoles. Le chemin jusqu’à la maturité pourrait être aussi important que l’état final, par exemple pour la sécurité du traitement ou pour améliorer la pureté cellulaire et réduire le temps de production.»
Le suivi des cellules souches dans leur transformation en cellules RPE
Gioele La Manno mène aujourd’hui une étude avec le professeur Fredrik Lanner à l’Institut Karolinska (Suède) pour établir le profil d’un protocole de différenciation des cellules souches embryonnaires humaines en cellules RPE, lequel est destiné à un usage clinique. Leur recherche montre que le protocole peut développer des thérapies sures et efficaces basées sur des cellules souches pluripotentes pour la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Cette étude est publiée dans la revue Stem Cell Reports où elle apparaît en couverture ce mois-ci.
«Les méthodes standards comme la PCR quantitative et le séquençage de l’ARN en masse permettent de capturer l’expression moyenne des ARN de grandes populations de cellules», explique Alex Lederer, doctorant à l’EPFL et l’un des principaux auteurs de l’étude. «Dans les populations de cellules mixtes, ces mesures peuvent masquer des différences critiques entre les cellules individuelles qui sont importantes pour savoir si le processus se déroule correctement.» Au lieu de cela, les chercheuses et chercheurs ont utilisé une technique appelée séquençage de l’ARN unicellulaire (scRNA-seq), qui peut détecter tous les gènes actifs dans une cellule individuelle à un moment donné.
