Recherche sur les cellules souches

Le nombre d’étude sur les cellules souches a fortement augmenté ces dernières années et offre de nouvelles perspectives pour la médecine. Les cellules souches pluripotentes capables de s’auto-renouveler à l’infini et de se différencier dans tous les types cellulaires de l’organisme sont porteuses d’espoir pour la greffe de cellules.

Dans le domaine de l’ophtalmologie

Les maladies dégénératives de la rétine sont des maladies incurables qui peuvent mener à la cécité. La perte de vision dans ces différentes pathologies est généralement due à la dégénérescence des photorécepteurs, comme pour la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) ou les dystrophies rétiniennes héréditaires, communément regroupées sous le terme de rétinites pigmentaires (RP).
Aujourd’hui, la recherche en ophtalmologie sur les cellules souches s’oriente sur deux grands axes : la thérapie cellulaire avec l’idée de remplacer les cellules défectueuses ou détruites par de nouvelles cellules saines ; et la compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires responsables des dégénérescences en utilisant des modèles humains in vitro de pathologie rétiniennes.

Les cônes et les bâtonnets sont les photorécepteurs.  

La thérapie cellulaire

Dans ce cadre de thérapie cellulaire régénératrice, les cellules souches pluripotentes offrent une source potentielle illimitée de cellules rétiniennes pour la transplantation. Ces dernières années ont vu émerger différents protocoles permettant à partir de cellules souches embryonnaires (CSE ou cellules ES) et cellules souches induites à la pluripotence (iPS) humaines, la génération de cellules de l’épithélium pigmentaire de la rétine (EPR) et de photorécepteurs, les deux types cellulaires affectés dans la DMLA et les RP. Dans ce contexte, l’équipe du Dr Olivier Goureau à l’Institut de la Vision a développé une procédure simple et reproductible de culture de cellules iPS humaines permettant la génération à grande échelle de cellules de l’EPR et de photorécepteurs immatures dans des conditions compatibles avec le grade clinique.

Plusieurs études de transplantation de cellules de l’EPR issues de cellules ES ou iPS ont démontré une restauration de la fonction visuelle dans des modèles rongeurs de cécité. Les premières études sécuritaires sont en cours chez des patients atteints de DMLA aux USA et au Japon. Les chercheurs et médecins de l’Institut de la Vison, en collaboration avec le laboratoire IStem et l’Hôpital Saint-Louis, ont recréé sur une membrane amniotique humaine un EPR à partir de cellules ES et validé une technique chirurgicale de transplantation chez le cochon, qui pourra être appliquée à l’homme.

Concernant la transplantation des photorécepteurs immatures, la preuve de concept est clairement établie dans des modèles animaux, mais des étapes supplémentaires doivent être réalisées. Ainsi, la purification de cette population de photorécepteurs doit être établie afin d’écarter complètement le risque de transplanter un mélange de cellules non défini, capable de former des tératomes en raison de la persistance de cellules pluripotentes.

La Modélisation des dégénérescences rétiniennes

Les cellules iPS sont également un formidable outil de recherche pour étudier certaines pathologies de la rétine. En cultivant des cellules iPS provenant d’individus présentant une RP, il est possible de développer des modèles humains in vitro de RP (inexistants actuellement). Une meilleure connaissance des mécanismes physiopathologiques permettra de mieux cribler de potentiels médicaments.

Auteur : Olivier Goureau
DR2 INSERM à l’Institut de la Vision*, Paris.
Chef d’Equipe - Développement et régénération de la rétine.
Avec tous nos remerciements.

*L’Institut de la Vision est le centre de recherche intégrée sur les maladies de la vision basé à Paris, il est labellisé « Laboratoire d’excellence » par le ministère de la recherche.
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