Des rétines cultivées en laboratoire pour restaurer la vision font un pas de plus vers des essais sur l’homme


Des scientifiques de l’université du Wisconsin-Madison, aux États-Unis, ont réussi à faire en sorte que des cellules oculaires sensibles à la lumière cultivées en laboratoire se reconnectent après avoir été séparées, une étape importante pour la transplantation chez des patients afin de traiter diverses maladies oculaires.

En travaillant ensemble, ces cellules photoréceptrices se combinent à d’autres cellules pour former la rétine, une fine couche de tissu située à l’arrière de l’œil et chargée de transformer les longueurs d’onde de la lumière en signaux que le cerveau interprète comme une vision.

L’un des objectifs des chercheurs est de cultiver des cellules rétiniennes en dehors du corps et de les utiliser pour remplacer les tissus morts ou dysfonctionnels à l’intérieur de l’œil.

En 2014, les chercheurs ont généré des organoïdes (amas de cellules auto-organisés en formes 3D en laboratoire) qui ressemblent à la forme et à la fonction d’une vraie rétine. Pour ce faire, ils ont reprogrammé des cellules de peau humaine pour qu’elles agissent comme des cellules souches, qui ont ensuite été encouragées à se développer en plusieurs types de cellules rétiniennes.

L’année dernière, la même équipe a publié des études montrant que les cellules rétiniennes cultivées en laboratoire pouvaient répondre à différentes longueurs d’onde et intensités de lumière, ainsi qu’atteindre les cellules voisines pour établir des connexions.

Selon le chercheur principal, l’ophtalmologue David Gamm, cette nouvelle étude est “la dernière pièce du puzzle”.

“Nous voulions utiliser les cellules de ces organoïdes comme pièces de remplacement pour les mêmes types de cellules qui ont été perdues au cours des maladies de la rétine”, explique David Gamm.

“Mais après avoir été cultivées dans un plat de laboratoire pendant des mois sous forme de grappes compactes, la question restait posée : les cellules se comporteront-elles de manière appropriée une fois que nous les aurons séparées ? Car c’est la clé pour les introduire dans l’œil d’un patient.”

Cette fonctionnalité dépend de la capacité des cellules à se connecter les unes aux autres à l’aide de prolongements appelés axones, avec une boîte à signaux chimique appelée synapse formant une jonction.

Voir les axones s’étirer entre les cellules est une chose. Pour s’assurer que des connexions fonctionnelles avaient été établies, l’équipe a séparé des groupes de cellules rétiniennes et les a observées se reconnecter.

Un virus de la rage a ensuite été ajouté, et on l’a vu migrer entre les cellules rétiniennes au cours d’une semaine, ce qui indique que des connexions synaptiques ont bien été établies.

Synapses connectant des paires de cellules rétiniennes dérivées de cellules souches pluripotentes humaines, via une infection par un virus de la rage modifié passant entre les cellules. (UW-Madison/Gamm Laboratory)

“Nous avons assemblé cette histoire en laboratoire, une pièce après l’autre, afin d’être sûrs que nous allons dans la bonne direction”, explique M. Gamm, de l’université du Wisconsin-Madison.

“Tout cela mène, en fin de compte, à des essais cliniques sur l’homme, qui sont clairement la prochaine étape.”

Une analyse plus poussée a révélé que les types de cellules qui formaient le plus souvent des synapses étaient les photorécepteurs, communément distingués sous le nom de bâtonnets et de cônes. C’est encourageant, car ces types de cellules sont ceux qui disparaissent dans des maladies telles que la rétinite pigmentaire et la dégénérescence maculaire liée à l’âge.

On a également constaté que des types de cellules appelées cellules ganglionnaires de la rétine forment des synapses. Remplacer ces cellules dans l’œil pourrait être utile pour traiter des troubles tels que le glaucome, où le nerf optique reliant l’œil au cerveau est endommagé.

“C’était une révélation importante pour nous”, déclare Gamm. “Cela montre vraiment l’impact potentiellement large que ces organoïdes rétiniens pourraient avoir.”

La recherche a été publiée dans PNAS.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche


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