Les neurones concepteurs apportent de l’espoir pour le traitement de la maladie de Parkinson

On sait que les maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson, qui touche plus de 10 millions de personnes dans le monde, endommagent et détruisent les neurones, causant des dommages à la santé mentale et physique de la personne atteinte.

La maladie de Parkinson est causée par l’endommagement progressif ou la mort des neurones producteurs de dopamine dans une partie du cerveau appelée substantia nigra. La réduction de la dopamine entraîne l’apparition de symptômes, qui peuvent inclure rigidité, tremblements, ralentissement des mouvements, perte de la fonction autonome, modifications de la parole et instabilité posturale. Les symptômes ont tendance à apparaître progressivement et à s’aggraver avec le temps.

Les effets supplémentaires de la maladie de Parkinson peuvent inclure la dépression, l’anxiété, le déficit de mémoire, les hallucinations et la démence.

Les chercheurs pensent que la cause sous-jacente de la maladie de Parkinson pourrait être une combinaison de facteurs génétiques, environnementaux et liés au mode de vie. Les cas de maladie de Parkinson devraient atteindre plus de 14 millions dans le monde d’ici 2040, une augmentation due en partie au vieillissement de la population. Les traitements actuels, qui comprennent l’utilisation du médicament L-DOPA, ainsi que des agonistes de la dopamine et / ou des inhibiteurs de la monoamine oxydase-B. Ces médicaments aident à augmenter les niveaux de dopamine dans le cerveau mais ne peuvent traiter que certains des symptômes de la maladie et n’arrêtent pas sa progression. Ils peuvent également produire des effets secondaires graves, souvent intolérables après de nombreuses années d’utilisation.

Il y a de bonnes nouvelles, cependant.

Une stratégie radicale

La thérapie de remplacement des cellules souches, ou médecine régénérative, pourrait ouvrir une nouvelle voie radicale pour le traitement de la maladie de Parkinson et d’autres maladies neurodégénératives.

L’approche pionnière sera bientôt mise à l’épreuve dans le premier essai clinique du genredans une population spécifique de personnes atteintes d’une forme de la maladie de Parkinson causée par une mutation du gène PRKN (parkine).

La recherche a été publiée dans le numéro actuel de la publication Nature Partner Journals (npj) Médecine régénérative naturelle.

« Nous ne pouvons pas être plus enthousiasmés par l’opportunité d’aider les personnes qui souffrent de cette forme génétique de la maladie de Parkinson, mais les leçons tirées de cet essai auront également un impact direct sur les patients qui souffrent de formes sporadiques ou non génétiques de cette maladie », a-t-il déclaré Jeffrey Kordower, directeur fondateur du Centre de recherche sur les maladies neurodégénératives ASU-Banner et titulaire de la chaire Charlene et J. Orin Edson Distinguished Director au Biodesign Institute de l’Arizona State University.

Le résultat pourrait inverser les symptômes moteurs

L’essai sera mené à divers endroits, dont le Barrow Neurological Institute de Phoenix, avec Kordower comme chercheur principal.

Dans la recherche, Kordower et ses collègues décrivent un processus pour convertir les cellules souches non neuronales en neurones fonctionnels, puis transplanter ces neurones dans le cerveau, via une greffe neurale, dans laquelle les cellules souches sont directement implantées dans le cerveau.

Kordower et d’autres ont déjà démontré que de telles cellules implantées peuvent se développer en neurones fonctionnels chez le rat, libérant de la dopamine et restaurant les capacités minées par la destruction des cellules dopaminergiques par Parkinson.

L’étude actuelle révèle qu’un groupe de cellules conçues expérimentalement fonctionne de manière optimale en termes de survie, de croissance, de connectivité neuronale et de production de dopamine lorsqu’elles sont implantées dans le cerveau de rats.

L’étude démontre que le résultat de telles greffes neurales est d’inverser efficacement les symptômes moteurs dus à la maladie de Parkinson.

La nouvelle étude décrit l’implantation de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) pour remplacer les neurones producteurs de dopamine détruits par la maladie de Parkinson. Source : Shireen Dooling / Institut de bioconception de l’Université d’État de l’Arizona

Comment ça marche?

Ce n’est pas si facile, cependant.

Les cellules souches adultes existent en deux variétés. Un type peut être trouvé dans les tissus pleinement développés comme la moelle osseuse, le foie et la peau. Le deuxième type de cellules souches adultes – l’objet de cette étude – est connu sous le nom de cellules souches pluripotentes induites (iPSC).

La technique de production des CSPi utilisée dans l’étude se déroule en deux phases.

Premièrement, les cellules sanguines adultes sont traitées avec des facteurs de reprogrammation spécifiques qui les font redevenir des cellules souches embryonnaires. La deuxième phase traite ces cellules souches embryonnaires avec des facteurs supplémentaires, les amenant à se différencier en cellules cibles souhaitées – les neurones producteurs de dopamine.

“La principale conclusion du présent document est que le moment auquel vous donnez le deuxième ensemble de facteurs est critique”, déclare Kordower. “Si vous les traitez et les cultivez pendant 17 jours, puis arrêtez leurs divisions et différenciez-les, cela fonctionne mieux.”

Peut-on s’attendre à un renversement complet ?

Les rats traités avec les CSPi de 17 jours ont montré une récupération remarquable des symptômes moteurs de la maladie de Parkinson. L’étude a en outre démontré que cet effet dépend de la dose.

Lorsqu’un petit nombre d’iPSC ont été greffés dans le cerveau de l’animal, la récupération était négligeable, mais un grand nombre de cellules a produit une ramification neurale plus abondante et une inversion complète des symptômes de la maladie de Parkinson.

L’essai clinique initial appliquera la thérapie iPSC à un groupe de patients atteints de la maladie de Parkinson porteurs d’une mutation génétique particulière du gène PKRN.

Des essais plus importants suivront si le traitement est efficace.

Une fois efficace, un outil utile pour traiter un large éventail de maladies

Le traitement pourrait également potentiellement être combiné avec des thérapies existantes pour traiter la maladie de Parkinson. Une fois que le cerveau a été ensemencé avec des cellules de remplacement productrices de dopamine, des doses plus faibles de médicaments comme la L-DOPA pourraient être utilisées, améliorant les résultats bénéfiques et atténuant les effets secondaires.

De telles recherches préparent le terrain pour le remplacement des neurones endommagés ou morts par des cellules fraîches pour un large éventail de maladies dévastatrices.

“Les patients atteints de la maladie de Huntington ou d’atrophie multisystémique ou même de la maladie d’Alzheimer pourraient être traités de cette manière pour des aspects spécifiques du processus de la maladie”, a déclaré Kordower.

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