Ceci est un billet invité de la Fondation Michael J. Fox pour la recherche sur la maladie de Parkinson (MJFF). La MJFF est engagée dans la recherche d’un remède contre la maladie de Parkinson et d’une meilleure qualité de vie pour ceux qui vivent aujourd’hui avec cette maladie. Les cellules souches sont des outils précieux dans ce travail, qui permettent de développer de nouvelles thérapies et d’en savoir plus sur la maladie. Pour en savoir plus sur leur travail, consultez le site www.michaeljfox.org.
La maladie de Parkinson est un trouble neurologique qui touche une personne sur 100 âgée de plus de 60 ans. La maladie provoque une variété de symptômes, notamment des problèmes moteurs tels que des tremblements, une rigidité musculaire et un ralentissement des mouvements, et des symptômes non-moteurs de troubles cognitifs, de troubles de l’humeur et de dysfonctionnement autonome. On estime que près d’un million de personnes aux États-Unis et plus de 6 millions dans le monde sont atteintes de la maladie de Parkinson. Les traitements actuels peuvent soulager certains symptômes, mais aucune thérapie disponible ne permet d’arrêter ou de ralentir la progression de la maladie.
Les scientifiques utilisent les cellules souches pour mieux comprendre et traiter la maladie de Parkinson.
Traitements par cellules souches
Dans la maladie de Parkinson (MP), les cellules qui fabriquent le messager chimique qu’est la dopamine dégénèrent et meurent. L’introduction de nouvelles cellules dopaminergiques dans le cerveau pourrait aider à remplacer ce qui est perdu dans la MP et à réduire ses symptômes. Un tel traitement pourrait également réduire les effets secondaires des médicaments. L’utilisation à long terme du médicament le plus couramment prescrit pour la MP (la lévodopa) et la progression de la maladie peuvent entraîner une dyskinésie ou des mouvements incontrôlés et involontaires.
Les cellules souches peuvent être utilisées en laboratoire pour générer de nombreux autres types de cellules, y compris des cellules dopaminergiques. Les cellules souches pluripotentes induites (cellules iPS) sont dérivées de cellules adultes (généralement de la peau ou du sang) et peuvent être manipulées pour agir comme des cellules souches.
Fin 2017, des chercheurs du laboratoire de Jun Takahashi, MD, PhD, au Centre de recherche et d’application des cellules iPS de l’Université de Kyoto au Japon, ont annoncé qu’une étude de transplantation de cellules nerveuses fabriquées à partir de cellules iPS dans le cerveau de modèles précliniques était prometteuse. Les cellules greffées ont été capables de sécréter de la dopamine et de stimuler les neurones du cerveau. Les cellules implantées ont survécu pendant deux ans, ont semblé améliorer les symptômes et n’ont pas provoqué d’effets secondaires néfastes.
En juillet 2018, les chercheurs de Kyoto ont annoncé leur intention de lancer un essai clinique déplaçant la procédure chez l’homme. Les chercheurs injectent des cellules progénitrices dopaminergiques – des cellules qui se développent en neurones produisant de la dopamine – directement dans une zone du cerveau associée à la dégénérescence neuronale dans la maladie de Parkinson. Les scientifiques ont réalisé la première transplantation en octobre et prévoient de réaliser six opérations supplémentaires d’ici 2022.
Aux États-Unis, les chercheurs étudient d’autres approches thérapeutiques possibles à l’aide de cellules souches. Lorenz Studer, MD, du Memorial Sloan Kettering Cancer Center, faisait partie de l’équipe qui a été la première à développer avec succès des neurones dopaminergiques à partir de cellules souches embryonnaires humaines. Son laboratoire développe actuellement un produit cellulaire de qualité clinique pour les neurones dopaminergiques, fabriqué à partir de cellules souches embryonnaires. Les cellules ont été greffées avec succès sur des modèles animaux, et le laboratoire de Studer va potentiellement passer aux essais cliniques sur l’homme en 2019. Avec le soutien du FFMJ, Ole Isacson MD, PhD, et Penelope Hallet, PhD, de la Harvard Medical School testent d’autres approches thérapeutiques prometteuses à base de cellules souches en utilisant des neurones dopaminergiques provenant de cellules iPS et de cellules souches embryonnaires.
Les cellules souches comme outils
Les cellules souches peuvent également être utilisées pour créer des modèles de maladie afin de connaître les mécanismes moléculaires de la MP et de tester de nouvelles molécules médicamenteuses.
Le National Institute of Neurological Disorders and Stroke des National Institutes of Health a créé un dépôt en libre accès de cellules souches modifiées provenant de personnes atteintes de la maladie de Parkinson, de personnes présentant des mutations génétiques associées à la MP (atteintes de la maladie et à risque) et de volontaires témoins. Les chercheurs utilisent ces cellules pour étudier le processus de la maladie de Parkinson et le rôle de la génétique. Elles peuvent également être utilisées pour cribler des thérapies médicamenteuses potentielles.
La Fondation Michael J. Fox fournit également des cellules souches pour des projets scientifiques. L’étude PPMI (Parkinson’s Progression Markers Initiative), parrainée par la MJFF, met gratuitement des cellules iPS à la disposition des chercheurs qualifiés. L’étude fournit plus de 130 lignées cellulaires provenant de ses différentes cohortes : personnes atteintes de la maladie de Parkinson, participants témoins et volontaires à risque de développer la maladie de Parkinson. Associées aux données moléculaires, cliniques et d’imagerie approfondies recueillies dans le cadre de la PPMI, ces cellules peuvent constituer des outils puissants pour comprendre ce qui est différent dans la maladie de Parkinson et comment les scientifiques peuvent remédier à ce dysfonctionnement avec de nouveaux traitements.
L’avenir
La recherche sur les cellules souches pourrait aider les scientifiques à mieux définir la pathologie de la maladie de Parkinson, à cribler de nouveaux médicaments et à développer de nouveaux traitements. Il y a des défis à relever ; des travaux sont encore nécessaires pour générer des cellules robustes, tant en qualité qu’en quantité, qui peuvent survivre et fonctionner de manière appropriée dans le cerveau. Les scientifiques cherchent à savoir quelle source de cellules (pluripotentes induites ou embryonnaires) est la plus efficace et les scientifiques s’assureront de la sécurité de tout traitement avant qu’il ne soit généralisé.
L’élan est cependant donné, et une plus grande technologie et une meilleure compréhension de la maladie poussent le domaine vers de nouveaux traitements.
Pour en savoir plus sur les cellules souches, consultez la Fondation Michael J. Fox et l’ISSCR.