Des neurones fabriqués à partir de cellules souches embryonnaires humaines pour la maladie d’Alzheimer

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Une récente direction de recherches suscite de nouveaux espoirs pour le traitement de la maladie d’Alzheimer. Après six années de travail, Christopher Bissonnette et des chercheurs de Northwestern Medicine University à Chicago [1,2] ont transformé des cellules souches embryonnaires humaines en un type de neurone critique : les neurones cholinergiques du prosencéphale basal (BFCN) dont la destruction, lors du premier stade de la maladie d’Alzheimer, est la cause des troubles de l’apprentissage et de la mémoire.

La transformation des cellules souches en BFCN permet d’engager de nombreux tests thérapeutiques sur ces neurones afin d’en limiter la disparation prématurée. Cette production in vitro des BFCN pourrait être ensuite transplantée chez les malades avec l’espoir de leur restituer la mémoire.

Des recherches ont été réalisées par le passé pour limiter la perte des neurones ayant un rôle dans le processus de la mémoire. Ainsi, en 2007, Dr. Yi Sun de l’université de Californie à Los Angeles (UCLA) [3], avait réussi à créer des neurones à partir de cellules souches embryonnaires humaines mais ces neurones étaient difficilement isolables des autres cellules. En 2009, Dr. Mathew Blurton-Jones, chercheur à l’université de Californie à Irvine [4], avait démontré que des souris retrouvaient la mémoire après injection de cellules souches dans leur cerveau sans les transformer au préalable en BFCN. Seulement 6% des cellules souches injectées s’étaient finalement transformées en neurones, d’où l’intérêt, dans l’étude présente, de transformer les cellules souches en BFCN avant de les transplanter dans les souris.

Jusqu’ici aucune étude n’avait permis de synthétiser des BFCN, c’est donc une avancée notable pour la lutte contre la maladie d’Alzheimer.


Des neurones cholinergiques pour la maladie d’Alzheimer

La maladie d’Alzheimer, qui touche 36 millions de personnes dans le monde, est une maladie neuro-dégénérative entraînant une perte progressive des fonctions mentales et plus spécifiquement de la mémoire [5]. De nos jours, aucun traitement contre la progression de la maladie n’est disponible, les seules interventions proposées sont principalement d’ordre palliatif et n’ont qu’un effet limité sur les symptômes. La perte des BFCN a un effet rapide et dévastateur sur la capacité du malade à se souvenir, car, même si les souvenirs sont toujours présents dans la région de l’hippocampe, la possibilité de les retrouver est perdue.

Production des neurones cholinergiques

C. Bissonnette, principal auteur de l’article scientifique [2], a testé des millions de cellules pour activer la séquence génétique qui transforme les cellules souches en neurones cholinergiques. Il a ainsi pu produire des BFCN à partir de cellules souches activées par des facteurs de croissance. Il a démontré que les neurones produits fonctionnent comme des neurones d’origine naturelle. En effet, les BFCN créés ont été greffés dans les régions de l’hippocampe des souris. Les résultats sont encourageants puisque après implantation les BFCN forment des axones et secrétent de l’acétylcholine, un neurotransmetteur nécessaire à l’hippocampe pour la récupération des souvenirs provenant d’autres parties du cerveau.

Un autre moyen de production des BFCN a été testé : il consiste à convertir directement des cellules de la peau des malades atteints d’Alzheimer en BFCN. Dans cette investigation, les neurones possèdent le code génétique du malade et ne sont donc pas rejetés par son système immunitaire [6].

Perspectives

C. Bissonnette a déclaré : "Cette technique de production permet l’obtention d’une quantité infinie de BFCN, offrant aux scientifiques la possibilité d’étudier la cause et le mécanisme de destruction de ces neurones lors de la maladie d’Alzheimer". Grâce à cette technique de dépistage rapide, appelée "criblage à haut débit", des centaines de molécules composant les traitements thérapeutiques vont être testées sur les BFCN. Le criblage permettra de conserver les molécules les plus efficaces contre la maladie d’Alzheimer et constitueront un traitement thérapeutique luttant contre la destruction prématurée des neurones de la mémoire.

La transplantation s’annonce minutieuse car les neurones sont localisés dans l’hippocampe, partie du cerveau difficilement accessible. Il faudrait donc recourir à une technique précise qui est non-invasive, telle que la chirurgie stéréotaxique (technique guidée par image) [7] afin d’y implanter les neurones régénérateurs de mémoire.

Pour en savoir plus :

- http://redirectix.bulletins-electroniques.com/f6odW
- BE Etats-Unis 229 du 17/12/2010, "Plusieurs résultats encourageants pour la recherche sur la maladie d’Alzheimer"
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/65394.htm

Source :

[1] http://redirectix.bulletins-electroniques.com/1G17e

[2] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/stem.626/citedby
C. J. Bissonnette, L. Lyass, B. J. Bhattacharyya, A. Belmadani, R. J. Miller, J. A. Kessler The Controlled Generation of Functional Basal Forebrain Cholinergic Neurons from Human Embryonic Stem Cells Stem Cells (soumis en janvier 2011, en cours de publication)

[3] http://redirectix.bulletins-electroniques.com/yOrCV
H. Wu, J. Xu, Z. P. Pang, W. Ge, K. J. Kim, B. Blanchi, C. Chen, T. C. Südhof, and Y. E. Sun (2007) Integrative genomic and functional analyses reveal neuronal subtype differentiation bias in human embryonic stem cell lines. PNAS 104 (34) : 13821-6

[4] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2715325/?tool=pubmed
M. Blurton-Jones, M. Kitazawa, H. Martinez-Coria, N.A. Castello, F.J. Müller, J.F. Loring, T.R. Yamasaki, W.W. Poon, K.N. Green and F.M. LaFerla. (2009) Neural stem cells improve cognition via BDNF in a transgenic model of Alzheimer disease. PNAS 106 (32) : 13594-9

[5] http://redirectix.bulletins-electroniques.com/aV0PS

[6] http://redirectix.bulletins-electroniques.com/o3RDd

[7] http://redirectix.bulletins-electroniques.com/IeFDH

Rédacteur :

Johanna Ferrand, deputy-sdv.at@ambascience-usa.org

Origine :

BE Etats-Unis numéro 239 (11/03/2011) - Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/66101.htm

Dernière modification : 02/05/2011

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