jeudi 8 février 2018

Transformation des cellules cutanées des patients atteints de la maladie de Huntington en cellules cérébrales

Selon la Société Huntington Québec, la maladie de Huntington, parfois appelée chorée de Huntington, est une maladie héréditaire et orpheline, qui se traduit par une dégénérescence neurologique provoquant d’importants troubles moteurs, cognitifs ainsi que psychiatriques, évoluant jusqu'à la perte d’autonomie puis la mort.

Or, les scientifiques du Washington University School of Medicine à Saint-Louis ont transformé les cellules cutanées de patients atteints de la maladie de Huntington en un type de cellule cérébrale affectée par le trouble. La masse de neurones qui en résulte sert de nouvel outil pour étudier l'état neurologique dégénératif et finalement fatal. L'étude publiée dans Nature Neuroscience révèle que les cellules nerveuses des patients, converties directement à partir des cellules cutanées des patients, présentaient des symptômes du trouble, notamment des dommages à l'ADN, des mitochondries dysfonctionnelles et la mort cellulaire. La correction de gènes défectueux dans ces neurones reprogrammés aurait empêché la mort cellulaire caractéristique de la maladie de Huntington, une maladie génétique héréditaire qui provoque un déclin cognitif et des mouvements musculaires involontaires. Les symptômes apparaissent généralement chez les personnes atteintes de la maladie lorsqu'ils sont âgés de 30 à 50 ans et s'aggravent progressivement avec le temps. En moyenne, les patients vivent environ 20 ans après le début des symptômes.

Selon les chercheurs, la maladie de Huntington ainsi que d'autres maladies cérébrales héréditaires sont difficiles à étudier parce qu'il est difficile d'obtenir des échantillons de neurones de patients vivants. Ces derniers auraient trouvé des moyens de transformer les cellules de la peau en cellules du cerveau. 
Les cellules de la peau sont faciles à recueillir auprès des patients et partagent le même schéma génétique, et mutations causant des maladies, que les cellules du cerveau. Les chercheurs ont entrepris de générer des neurones imitant ceux des patients adultes afin de modéliser l'apparition et la progression de la maladie de Huntington. 

La méthode permet aux cellules de la peau de contourner le stade des cellules souches car elles sont reprogrammées en neurones. Selon les chercheurs, le fait de passer à travers un stade de cellules souches réinitialise l'horloge du développement à un état semblable à l'embryon, effaçant les effets associés à l'âge de la maladie. Cependant, les neurones reprogrammés directement conservent leur âge, ainsi que les problèmes associés à la maladie de Huntington chez les adultes.

Dans la reprogrammation directe, les chercheurs ont exposé les cellules cutanées adultes à un mélange spécifique de molécules de signalisation permettant de convertir des cellules cutanées saines directement en un type de cellules cérébrales appelées neurones épineux moyens, sans procéder à des étapes intermédiaires. Ce cocktail de signalisation reconditionne l'ADN, reformule les instructions pour les cellules de la peau et déploie les instructions pour les neurones. Dans cette méthode, les neurones épineux moyens reprogrammés résultants conservent l'âge chronologique du patient, ainsi que les symptômes associés au vieillissement de la maladie.
 


Bien que d'autres types de cellules neuronales soient affectés, les neurones épineux moyens portent le poids des dommages causés par la maladie de Huntington. L'erreur génétique qui cause la maladie mène à une protéine clé, Huntingtin, difforme et ne fonctionnant pas correctement. Par conséquent, la protéine dysfonctionnelle s'accumule et, par un ensemble d'événements qui demeure inconnu, finit par tuer la cellule. Puisque la mort neuronale peut être récapitulée dans des neurones de patients reprogrammés directement, les chercheurs croient que la nouvelle technique offre un moyen d'étudier comment les thérapies potentielles, y compris les médicaments actuellement testés dans des essais cliniques, pourraient sauver les neurones épineux moyens. 
En mettant l'accent sur la compréhension des détails de la progression de la maladie pour provoquer la mort cellulaire, les chercheurs ont identifié une autre protéine importante. La protéine, appelée SP9, était connue pour être importante pour les neurones épineux moyens normaux, mais elle n'avait pas été précédemment associée à la maladie de Huntington. Les chercheurs ont trouvé significativement moins de SP9 dans les neurones épineux moyens transformés provenant des patients atteints de la maladie de Huntington. Ils ont effectué une expérience dans laquelle ils ont ajouté la protéine SP9 aux cellules malades et ont découvert que le retour de cette protéine aux neurones malades réduisait la mort cellulaire à des niveaux similaires à ceux des cellules témoins saines. 

Les chercheurs soulignent que la plupart des maladies neurodégénératives s'aggravent au fil du temps. Cependant, cette méthode de modélisation pourrait donc être appliquée dans d'autres conditions.Cette technique permettrait de saisir les caractéristiques de la maladie à différents moments de sa progression, ce qui serait important afin de comprendre ce qui se passe et trouver des moyens de l'arrêter 

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