Les scientifiques développent un nouveau modèle thérapeutique pour potentiellement traiter les maladies oculaires incurables

Les scientifiques développent un nouveau modèle thérapeutique pour potentiellement traiter les maladies oculaires incurables

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Les chercheurs ont réussi à transplanter des cellules microgliales humaines dans la rétine de souris afin de créer un modèle qui pourrait être utilisé pour tester de nouveaux traitements contre les maladies oculaires incurables.

La recherche, publiée aujourd’hui sous forme de prépublication révisée dans eLifeest décrite par les éditeurs comme une étude importante avec des données solides démontrant le potentiel de la thérapie de remplacement microgliale pour traiter les maladies de la rétine et du système nerveux central.

Les microglies sont les cellules immunitaires innées du système nerveux central, qui comprend la rétine, et jouent un rôle essentiel dans le développement normal des nerfs et des connexions nerveuses (synapses). Mais ils peuvent également jouer un rôle plus sinistre : favoriser le développement de maladies du cerveau et des yeux, notamment la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA), le glaucome, la rétinopathie diabétique et l’uvéite (inflammation de l’œil).

Dans des conditions normales, les microglies surveillent avec vigilance les changements environnementaux pour maintenir une fonction rétinienne normale. Dans des conditions pathologiques, ils réagiront rapidement aux blessures, mais pourraient également être activés de manière inappropriée, croître en nombre et migrer dans les tissus environnants.

“Notre compréhension de la fonction des microglies provient principalement d’études sur les rongeurs en raison de la difficulté de se procurer des tissus humains et d’isoler les microglies de ces tissus. Mais il existe des différences génétiques et fonctionnelles entre les microglies chez la souris et chez l’homme, de sorte que ces études peuvent ne pas représenter avec précision de nombreux humains. conditions”, déclare l’auteur principal Wenxin Ma, titulaire d’un doctorat. Biologiste à la section de neurophysiologie rétinienne, National Eye Institute, National Institutes of Health, États-Unis.

“Pour répondre à cette préoccupation, les chercheurs ont cultivé des microglies humaines à partir de cellules souches humaines. Nous voulions aller plus loin et voir si nous pouvions transplanter des microglies humaines dans la rétine de souris, pour servir de plate-forme de criblage de médicaments thérapeutiques ainsi que de explorez le potentiel de la transplantation de microglies en tant que thérapie elle-même », ajoute l’auteur principal Wai Wong, vice-président des maladies rétiniennes, Janssen Research and Development LLC, Californie, États-Unis.

Pour tester leur approche, les chercheurs ont cultivé des microglies à partir d’un type de cellules souches appelées cellules souches pluripotentes induites par l’homme (hiPSC). Ils ont mené une série de tests pour vérifier que leurs cellules microgliales cultivées fonctionnaient comme des cellules immunitaires typiques, puis les ont transplantées dans la rétine de souris.

Tout d’abord, ils ont utilisé un médicament pour éliminer la population existante de cellules microgliales, puis ils ont transplanté les nouvelles cellules marquées à leur place. Quatre et huit mois après la transplantation, les cellules microgliales humaines avaient migré dans la rétine et étaient bien réparties et se comportaient comme le devrait la microglie, en répondant aux signaux chimiques dans l’œil. De plus, l’introduction de cellules hiPSC-microgliales n’a eu aucun effet négatif sur les cellules environnantes de la rétine.

Après avoir montré que ces microglies hiPSC transplantées s’intègrent harmonieusement à la population de microglies de souris existante, l’équipe a vérifié si les cellules transplantées avaient une réaction immunitaire normale aux lésions des cellules rétiniennes. Ils ont découvert que les cellules se comportaient exactement comme la microglie résidente de la souris, migrant vers l’espace sous-rétinien pour se rapprocher des cellules endommagées. Cela a laissé un nombre inférieur de microglies humaines à leur emplacement d’origine, mais les microglies transplantées se sont rapidement reconstituées et ont cessé de se multiplier une fois revenue à leur nombre d’origine.

Un rôle important des microglies est d’engloutir les cellules malsaines dans un processus appelé phagocytose. Non seulement les microglies transplantées se sont déplacées vers les régions endommagées, mais elles ont également aspiré les cellules photoréceptrices endommagées. Cela suggère en outre que les cellules transplantées reflétaient les fonctions normales des microglies résidentes dans l’œil.

L’une des limites de l’étude réside dans l’incertitude entourant son affirmation selon laquelle les microglies générées par les hiPSC sont matures et donc comparables aux cellules microgliales matures d’origine humaine. Des travaux supplémentaires sont nécessaires, selon le eLife examen public, pour affirmer qu’il s’agit de microglies humaines matures, par exemple en effectuant une analyse comparative avec des données d’expression génique accessibles au public pour les microglies humaines primaires.

“Comprendre la fonction des cellules microgliales est essentiel pour étudier les mécanismes de la maladie et identifier des cibles précises pour traiter les maladies dégénératives de la rétine”, explique l’auteur principal Wei Li, chercheur principal à la section de neurophysiologie rétinienne du National Eye Institute des National Institutes of Health. “Notre modèle fournit une nouvelle façon d’étudier les fonctions des microglies humaines au sein des mécanismes pathologiques et une plate-forme pour évaluer les effets thérapeutiques potentiels des greffes de cellules microgliales provenant de divers antécédents de patients.”

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