Les découvertes de l'année
Des neurones à fleur de peau
Greffer à un patient des neurones obtenus à partir des cellules de sa propre peau, voilà qui pourrait un jour révolutionner le traitement de la maladie d’Alzheimer.
Par Noémi Mercier
Ce sont les cellules les plus capricieuses du corps humain. Une fois endommagées, elles se régénèrent difficilement. Après la naissance, elles cessent de proliférer, sauf dans quelques rares zones du cerveau où elles continuent de se multiplier à l’âge adulte. Et quand les neurones se mettent à tomber au combat, il n’y a pas de retour en arrière possible, comme on le voit chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson.
Mais l’équipe de François Berthod, professeur à la faculté de médecine de l’Université Laval et chercheur au Laboratoire d’organogenèse expérimentale de l’Hôpital du Saint-Sacrement, à Québec, a réussi un exploit qui pourrait tout changer. Les chercheurs sont parvenus à prélever des semences de neurones dans un simple bout de peau et à les faire pousser en laboratoire.
Les «semences», ce sont des cellules souches puisées dans du tissu cutané, légué par des femmes ayant subi une réduction mammaire. On connaît bien les cellules souches embryonnaires, qui peuvent former n’importe quel tissu, mais actuellement, on ne peut pas les extraire sans détruire l’embryon. Les adultes possèdent aussi des réserves de cellules souches dans certains organes. Celles de la peau, découvertes en 2001, peuvent se métamorphoser en muscle, en tissu adipeux et en neurones. Encore faut-il être capable d’amener ces derniers à maturité. Personne avant François Berthod n’était allé aussi loin.
«On pourra peut-être un jour réimplanter à un patient des neurones issus de ses propres cellules. On éliminerait tous les problèmes d’éthique liés à l’utilisation d’embryons et tous les risques de rejet à la suite d’une greffe, dit le chercheur qui a publié ses résultats dans le Journal of Cellular Physiology. Il y a aussi des cellules souches dans les muscles, la graisse, la moelle épinière et même le cerveau. L’intérêt de la peau, c’est qu’elle est facile d’accès.» Ces avancées pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements des maladies neurodégénératives.
Il est toutefois loin, très loin, le jour où l’on disposera de banques de neurones cultivés en laboratoire. On commencera par greffer ces neurones à des souris malades pour vérifier s’ils survivent, et s’ils s’intègrent bien à leur cervelle d’accueil. Et avant de songer à les implanter sur des humains, il faudra faire beaucoup plus que les 1 000 à 10 000 neurones qu’on obtient actuellement pour chaque centimètre carré de peau. «C’est trop peu, estime François Berthod. Des greffes de neurones d’embryons humains ont déjà été tentées chez des patients atteints de la maladie de Parkinson. Dans ces cas, il faut injecter de 200 000 à 300 000 cellules, en sachant qu’un grand nombre d’entre elles vont mourir!»
C’est que la recette est complexe. Il faut tremper le tissu cutané dans une solution enzymatique pour dissocier les cellules les unes des autres; recueillir les cellules souches flottant dans le liquide; les transférer dans un milieu de culture riche en facteurs de croissance pour qu’elles prolifèrent. Puis, dans un flacon, les faire adhérer à un substrat de plastique et ajouter de nouveaux ingrédients – dont du sérum de veau! – pour les inciter à se spécialiser en neurones.
Ces cellules n’ont d’ailleurs pas toutes la forme allongée qui caractérise les «vrais» neurones. Mais la présence de certaines molécules, des marqueurs – le «NeuN», un élément du noyau, et le «neurofilament H», qu’on trouve dans le cytosquelette – qui n’apparaissent qu’à un stade avancé de différenciation, ont confirmé qu’il s’agissait bel et bien de neurones matures. François Berthod la tenait, sa preuve.
«Nous voulons maintenant montrer que nos cellules sont fonctionnelles, c’est-à-dire capables de conduire un influx nerveux», explique le chercheur. Ensuite, on espère qu’elles formeront des synapses, ces ponts entre les neurones qui leur permettent de communiquer. Puis, on tentera de les forcer à se spécialiser encore davantage, en neurones moteurs ou sensoriels, par exemple. Voilà qui constituerait un outil fantastique pour comprendre des maladies neurologiques comme celle de Lou Gehrig, qui s’attaque justement aux neurones moteurs.
Par Noémi Mercier
Ce sont les cellules les plus capricieuses du corps humain. Une fois endommagées, elles se régénèrent difficilement. Après la naissance, elles cessent de proliférer, sauf dans quelques rares zones du cerveau où elles continuent de se multiplier à l’âge adulte. Et quand les neurones se mettent à tomber au combat, il n’y a pas de retour en arrière possible, comme on le voit chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson.
Mais l’équipe de François Berthod, professeur à la faculté de médecine de l’Université Laval et chercheur au Laboratoire d’organogenèse expérimentale de l’Hôpital du Saint-Sacrement, à Québec, a réussi un exploit qui pourrait tout changer. Les chercheurs sont parvenus à prélever des semences de neurones dans un simple bout de peau et à les faire pousser en laboratoire.
Les «semences», ce sont des cellules souches puisées dans du tissu cutané, légué par des femmes ayant subi une réduction mammaire. On connaît bien les cellules souches embryonnaires, qui peuvent former n’importe quel tissu, mais actuellement, on ne peut pas les extraire sans détruire l’embryon. Les adultes possèdent aussi des réserves de cellules souches dans certains organes. Celles de la peau, découvertes en 2001, peuvent se métamorphoser en muscle, en tissu adipeux et en neurones. Encore faut-il être capable d’amener ces derniers à maturité. Personne avant François Berthod n’était allé aussi loin.
«On pourra peut-être un jour réimplanter à un patient des neurones issus de ses propres cellules. On éliminerait tous les problèmes d’éthique liés à l’utilisation d’embryons et tous les risques de rejet à la suite d’une greffe, dit le chercheur qui a publié ses résultats dans le Journal of Cellular Physiology. Il y a aussi des cellules souches dans les muscles, la graisse, la moelle épinière et même le cerveau. L’intérêt de la peau, c’est qu’elle est facile d’accès.» Ces avancées pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements des maladies neurodégénératives.
Il est toutefois loin, très loin, le jour où l’on disposera de banques de neurones cultivés en laboratoire. On commencera par greffer ces neurones à des souris malades pour vérifier s’ils survivent, et s’ils s’intègrent bien à leur cervelle d’accueil. Et avant de songer à les implanter sur des humains, il faudra faire beaucoup plus que les 1 000 à 10 000 neurones qu’on obtient actuellement pour chaque centimètre carré de peau. «C’est trop peu, estime François Berthod. Des greffes de neurones d’embryons humains ont déjà été tentées chez des patients atteints de la maladie de Parkinson. Dans ces cas, il faut injecter de 200 000 à 300 000 cellules, en sachant qu’un grand nombre d’entre elles vont mourir!»
C’est que la recette est complexe. Il faut tremper le tissu cutané dans une solution enzymatique pour dissocier les cellules les unes des autres; recueillir les cellules souches flottant dans le liquide; les transférer dans un milieu de culture riche en facteurs de croissance pour qu’elles prolifèrent. Puis, dans un flacon, les faire adhérer à un substrat de plastique et ajouter de nouveaux ingrédients – dont du sérum de veau! – pour les inciter à se spécialiser en neurones.
Ces cellules n’ont d’ailleurs pas toutes la forme allongée qui caractérise les «vrais» neurones. Mais la présence de certaines molécules, des marqueurs – le «NeuN», un élément du noyau, et le «neurofilament H», qu’on trouve dans le cytosquelette – qui n’apparaissent qu’à un stade avancé de différenciation, ont confirmé qu’il s’agissait bel et bien de neurones matures. François Berthod la tenait, sa preuve.
«Nous voulons maintenant montrer que nos cellules sont fonctionnelles, c’est-à-dire capables de conduire un influx nerveux», explique le chercheur. Ensuite, on espère qu’elles formeront des synapses, ces ponts entre les neurones qui leur permettent de communiquer. Puis, on tentera de les forcer à se spécialiser encore davantage, en neurones moteurs ou sensoriels, par exemple. Voilà qui constituerait un outil fantastique pour comprendre des maladies neurologiques comme celle de Lou Gehrig, qui s’attaque justement aux neurones moteurs.