- Les cellules dans la rétine communiquent à travers les synapses, de minuscules espaces à l'extrémité de leurs cordons où se transmettent les messages nerveux.
- Afin de confirmer que leurs cellules rétiniennes cultivées en laboratoire pouvaient bien remplacer les cellules malades, les auteurs de l'étude devaient montrer qu'elles pouvaient fabriquer des synapses.
- “Nous allons dans la bonne direction. Tout cela mène, en fin de compte, à des essais cliniques sur l'homme, qui sont clairement la prochaine étape”, se réjouit le professeur Gamn.
Dégénérescence maculaire liée à l'âge, glaucome... plusieurs maladies touchant l'œil peuvent conduire à la perte de vision. Malheureusement, la médecine moderne offre peu d'options de traitement une fois que la cécité s'installe. Cependant, des chercheurs de l'université du Wisconsin-Madison (UW-M) aux États-Unis ont fait une découverte sur les cellules souches qui pourrait enfin conduire à un remède contre les maladies dégénératives oculaires.
Les scientifiques ont réussi à démontrer que les cellules rétiniennes issues de cellules souches sont capables de “de se connecter” en se “donnant la main” avec leurs cellules voisines. Leur nouvelle étude a été publiée le 4 janvier 2022 dans les Actes de l'Académie nationale des sciences américaine (PNAS).
Des cellules de la peau reprogrammées pour remplacer celles de la rétine
Il y a plus de dix ans, les chercheurs de l'UW-Madison ont trouvé un moyen de développer des amas organisés de cellules (organoïdes), qui ressemblent à la rétine - un tissu sensible à la lumière à l'arrière de l'œil. Les scientifiques ont ensuite reprogrammé des cellules de la peau humaine pour qu'elles agissent comme des cellules souches et se développent en couches de nombreux types de cellules rétiniennes qui détectent la lumière, transmettant finalement ce que nous voyons à notre cerveau.
"Nous voulions utiliser les cellules de ces organoïdes comme pièces de rechange pour les mêmes types de cellules qui ont été perdues au cours de maladies rétiniennes", explique David Gamm, professeur d'ophtalmologie à l'UW-Madison et directeur du McPherson Eye Research Institute dont le laboratoire a développé les organoïdes, dans un communiqué universitaire.
Selon les études que le professeur a publiées l’année dernière, les cellules rétiniennes développées en boîte, appelées photorécepteurs, réagissent comme celles d'une rétine saine à différentes longueurs d'onde et intensités lumineuses. Après avoir été séparées des cellules adjacentes dans leur organoïde, elles peuvent alors se connecter à leurs nouvelles voisines grâce à des cordons biologiques caractéristiques, les axones. "La dernière pièce du puzzle était de voir si ces cordons avaient la capacité de se brancher, ou de 'serrer la main' à d'autres types de cellules rétiniennes afin de communiquer", ajoute David Gamm.
"Ce fut une révélation importante pour nous"
Xinyu Zhao, professeur de neurosciences à l'UW-Madison et co-auteur de l'étude, a travaillé avec les cellules du laboratoire Gamm pour étudier leur capacité à former des connexions synaptiques. Zhao y est parvenu en utilisant un virus de la rage modifié capable d’identifier des paires de cellules qui pourraient former les moyens nécessaires pour communiquer entre elles.
Après que l'équipe ait confirmé la présence de connexions synaptiques, l’équipe de recherche a découvert, après analyse, que les types de cellules rétiniennes les plus courants formant des synapses étaient des photorécepteurs (bâtonnets et cônes). Une découverte remarquable car les photorécepteurs sont généralement perdus dans des maladies comme la dégénérescence maculaire liée à l'âge, la rétinite pigmentaire ou certaines lésions oculaires. Le deuxième type de cellule le plus courant (cellules ganglionnaires) dégénère lors de troubles du nerf optique comme le glaucome. "Ce fut une révélation importante pour nous, conclut le professeur Gamm. Cela montre vraiment l'impact potentiellement large que ces organoïdes rétiniens pourraient avoir."
