Les cornées cultivées en laboratoire pourraient prévenir la cécité

« Les scientifiques repoussent les cornées dans une percée qui pourrait ouvrir la voie à un remède contre la cécité », rapporte le Mail Online.

Des chercheurs aux États-Unis ont trouvé un moyen d’identifier les cellules souches qui renouvellent la cornée (la couche transparente qui recouvre le devant de l’œil), et les ont utilisées pour développer des cornées normales chez la souris.

Ces cellules souches – appelées cellules souches limbiques (LSC) – sont connues pour être à la base du renouvellement de la cornée, mais il n’y avait pas moyen de les récolter auparavant.

Grâce à un certain nombre d’expériences en laboratoire, les chercheurs ont découvert qu’une protéine appelée Abcb5 est située à la surface des CSL.

La protéine peut maintenant être utilisée comme marqueur pour les identifier et les séparer des autres cellules.

Ils ont également montré que la transplantation des CSL humains isolés chez des souris dépourvues de ces cellules leur a permis de développer des cornées normales au bout de cinq semaines, puis de les maintenir pendant plus d’un an.

L’espoir maintenant est que ces cellules pourraient être utilisées dans des greffes de cornée humaine pour les enrichir avec beaucoup de ces CSL afin d’améliorer les chances de succès. Cependant, cela dépendrait de l’affection traitée, le taux de succès à long terme des greffes de cornée variant entre 60% et 90%.

Des recherches supplémentaires seront probablement nécessaires pour affiner et tester davantage la technique avant qu’elle puisse être testée sur des humains.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de la Harvard Medical School, de l’hôpital pour enfants de Boston, de l’hôpital Brigham and Women’s et de plusieurs autres universités américaines. Il a été financé par les National Institutes of Health, une subvention Harvard Stem Cell Institute, le ministère de la Défense, la Fondation de recherche Corley et la bourse de base Western Eye Medical Eye Bank pour la recherche de la vision.

L’étude a été publiée dans la revue médicale revue par les pairs Nature.

Les médias britanniques ont rapporté cette histoire avec précision.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

La recherche comprenait une série d’expériences en laboratoire et sur des animaux, qui visaient à analyser les cellules souches dans la cornée pour aider à améliorer les taux de réussite des greffes de cornée.

La cornée est la couche externe transparente qui couvre le devant de l’œil et, comme une lentille, aide à concentrer la lumière sur la rétine. Il est constamment renouvelé par les CSL, qui sont situés dans une couche de la cornée.

Un certain nombre de conditions peuvent entraîner un nombre réduit de CSL, ce qui empêche la cornée de se réparer correctement.

Cela signifie qu’il peut devenir opaque (cesser d’être clair), ce qui entraîne une vision réduite et la cécité.

La carence en LSC peut être due à des conditions congénitales et à des blessures dues à la radiothérapie, à des brûlures chimiques, à l’usure des lentilles de contact et à des conditions inflammatoires.

La prise en charge des carences en LSC comprend le maintien d’une surface saine de l’œil avec des larmes artificielles et, si nécessaire, des stéroïdes topiques. Si une intervention chirurgicale est nécessaire, une greffe de cornée saine provenant d’un donneur (habituellement décédé) peut être utilisée. Des études ont montré que le nombre de CSL dans les greffes est essentiel au succès de la greffe à long terme. Cependant, il n’existe actuellement aucun moyen facile de sélectionner ces cellules à partir d’autres cellules de la cornée. Cette recherche a examiné si elles pouvaient développer une technique pour identifier et séparer les CSL, en vue d’être en mesure d’augmenter leur nombre et ainsi améliorer les taux de réussite.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont mené plusieurs expériences en utilisant des échantillons de cornée humaine, des techniques de coloration et d’imagerie, et des souris pour trouver un moyen d’identifier des LSC fonctionnelles.

Ils ont d’abord étudié si une protéine qui est présente sur la surface d’autres types de cellules souches de la peau, appelée Abcb5, est également présente sur les LSC. Ils ont ensuite examiné si la présence de cette protéine identifie spécifiquement les CSL en examinant si la présence de la protéine prédit les propriétés actives d’une cellule dans le renouvellement cellulaire.

Pour tester si la présence de la protéine Abcb5 sur le LSC est nécessaire pour la réparation de la cornée, les chercheurs ont comparé des souris génétiquement modifiées pour manquer d’une partie clé de cette protéine (souris knock-out) et des souris normales.

Les souris knock-out ont été capables de voir, mais avaient des cornées plus minces, et les cellules de la cornée avaient un motif désorganisé.

Les chercheurs ont comparé leurs capacités de cicatrisation en faisant une blessure à la cornée de la souris, et ont mesuré avec quelle rapidité et efficacité les plaies ont guéri.

Cela a été fait pour voir si le manque de protéines affectait à quel point les CSL pouvaient générer de nouvelles cellules pour réparer la cornée.

Ils ont également transplanté des LSC humaines et de souris avec et sans la protéine Abcb5 chez la souris et ont surveillé la repousse des cornées. Ils ont examiné les résultats à long terme (plus d’un an) de cette restauration cornéenne.

Cela a été fait en mettant les LSC dans un gel à base de fibrine, en enlevant l’épithélium cornéen et limbique des souris anesthésiées déficientes en LSC et en transplantant le gel de fibrine contenant du LSC, et en le suturant en place.

Quels ont été les résultats de base?

La protéine Abcb5 était présente à la surface des CSL et semblait identifier spécifiquement ces cellules plutôt que d’autres cellules de la cornée. L’utilisation d’anticorps contre la protéine Abcb5 a permis aux chercheurs de séparer les LSC des autres cellules sans les endommager.

La cornée de souris normales et de souris knock-out sans la protéine Abcb5 a guéri au même rythme. Cependant, la cornée réparée chez les souris knock-out Abcb5 a montré des cellules cornéennes irrégulières et moins, par rapport aux souris normales.

Les souris présentant un déficit en LSC ont reçu des greffes cornéennes de souris ou humaines. Il y avait trois résultats de base. Les souris qui avaient:

Les CSL sans Abcb5 ont développé des cornées anormales.

Un mélange de CSL avec et sans Abcb5 avait une restauration partielle de la cornée.

Les CSL avec Abcb5 ont développé des cornées claires et normales.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu que « l’identification et l’isolement prospectif des CSL définis moléculairement avec des fonctions essentielles dans le développement et la réparation de la cornée ont des implications importantes pour le traitement de la maladie cornéenne, en particulier la cécité cornéenne due à une carence en LSC ».

Conclusion

Cette étude a identifié que la protéine de surface cellulaire Abcb5 est nécessaire pour le fonctionnement normal des CSL dans le renouvellement de la cornée. Il a également montré que les CSL peuvent être séparés des autres cellules par l’utilisation d’anticorps contre la protéine Abcb5 sans causer de dommages aux CSL. Cela signifie qu’il devrait être possible de rassembler ces cellules (de préférence à d’autres cellules) et de les utiliser pour offrir les meilleures chances de réussite de la greffe de cornée.

Il est important de noter que les souris ont reçu des greffes génétiquement identiques ou complètement immunodéprimés de sorte qu’elles n’ont pas rejeté les greffes. Actuellement, les receveurs humains de greffes de cornée doivent aussi subir une immunosuppression pour empêcher le corps de rejeter la greffe, sauf si la greffe de cornée provient de leur bon œil (mais cela peut entraîner un risque de carence en LSC dans cet œil donneur). . Le rejet est un problème courant qui touche actuellement environ un cas de transplantation sur cinq.

L’immunosuppression et le rejet éventuel seraient toujours pris en compte dans l’utilisation de cette nouvelle technique.

Bien qu’il y ait une possibilité que les chercheurs puissent trouver un moyen de récolter les CSL normales chez la personne nécessitant la greffe et les multiplier au laboratoire, avant de les repiquer.

Bien que cette recherche offre une nouvelle approche pour capturer des cellules importantes pour la régénération cornéenne, plus de recherche pour développer la technique et s’assurer qu’elle est sûre sera nécessaire avant que des essais humains puissent avoir lieu.

Comme c’est le cas pour tous les dons d’organes, la demande actuelle de cornées transplantées dépasse la demande, donc si vous ne vous êtes pas déjà inscrit au registre des dons d’organes, veuillez le faire.

L’ajout de votre nom au registre des donneurs d’organes ne prendra que quelques minutes.

De cette façon, vous pouvez être sûr que vos cornées et autres organes précieux ne seront pas gaspillés après votre mort.