Santé

Modifier des cellules souches pour fabriquer et délivrer les médicaments

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Les cellules souches mésenchymateuses pourraient être utilisées à l'avenir dans des thérapies de nouvelle génération, pour délivrer les médicaments directement là où ils sont nécessaires. Des scientifiques états-uniens viennent de faire la démonstration du concept contre les inflammations.

Les cellules souches mésenchymateuses sont capables de se différencier en plusieurs types de cellules associés au squelette. Très peu nombreuses, elles pourraient jouer à l'avenir un grand rôle dans la fabrication et la délivrance de molécules thérapeutiques. © Ghanson, Wikipédia, cc by sa 3.0

Pour être efficaces, les médicaments exigent d'être fournis à la bonne dose au niveau des tissus malades. Mais quand on avale un comprimé, le principe actif se dilue dans tout le corps, ce qui signifie qu'il y a du gâchis et que des cellules saines peuvent subir des effets collatéraux. Alors, pour augmenter l'efficacité des traitements, les scientifiques tentent de cibler leur action.

Parmi les vecteurs envisagés, les cellules souches mésenchymateuses (CSM). Ces cellules multipotentes du tissu conjonctif ont la propriété d'échapper à la vigilance du système immunitaire même lorsqu'elles sont transplantées chez un individu receveur, et ne présentent aucun danger. Restait à prouver la possibilité de les diriger spécifiquement vers les tissus lésés.

Cela vient d'être fait par des chercheurs du Brigham and Women’s Hospital de Boston, en coordination avec la faculté de médecine de l'université Harvard et le MIT. Ils ont génétiquement modifié des CSM qui sont venues atténuer le processus inflammatoire chez des souris. Les résultats sont publiés dans la revue Blood.

Des cellules souches qui ciblent et qui soignent

La première phase de l'expérience a consisté à insérer des brins d'ARN messagers (ARNm) dans des CSM en culture. Ceux-ci codaient pour deux protéines d'adhésion à la surface (PSGL-1 et SLeX), ainsi que pour l'interleukine-10 (IL-10), une molécule connue pour ses propriétés inflammatoires. Les chercheurs ont préféré utiliser de l'ARNm plutôt que de l'ADN, car la manipulation n'altère pas le génome global de la cellule, mais simplement pendant un temps les gènes exprimés.

Ce schéma explique les mécanismes en jeu dans cette expérience. Les CSM génétiquement modifiées (engineered Cells) se fixent au niveau des récepteurs des vaisseaux sanguins, à proximité des régions en situation d'inflammation. Les CSM traversent la paroi et sécrètent l'IL-10 (en jaune) qui contrecarre les effets des facteurs inflammatoires sécrétés (inflammatory cell secreted factors). © Jeffrey Karp

Une fois cette première étape effectuée, ces cellules triplement transfectées ont été injectées dans la circulation sanguine de souris avec une inflammation au niveau de l'oreille. Très vite, les CSM se sont agglutinées au niveau de la région abîmée grâce à PSGL-1 et SLeX, et les sécrétions d'IL-10 ont bel et bien augmenté, réduisant donc les symptômes chez les rongeurs.

Des médicaments de nouvelle génération

Malheureusement, l'élimination rapide des CSM rend le traitement efficace uniquement pendant un laps de temps relativement court (de l'ordre de plusieurs heures). Les chercheurs annoncent déjà travailler sur l'insertion de nouveaux gènes impliqués dans la survie cellulaire pour augmenter leur espérance de vie.

En étendant ce concept, les scientifiques comptent utiliser ces cellules souches comme usines à médicaments (du moins pour ceux qui peuvent être créés biologiquement), capables d'amener directement sur zone les principes actifs et ainsi améliorer leur efficacité tout en diminuant les effets indésirables. Voici peut-être ce que nous réservent les traitements de nouvelle génération.

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