Diabète: la plasticité cellulaire source d'espoir

Des chercheurs genevois démontrent dans la revue Nature la facilité de certaines cellules pancréatiques ...
Diabète: la plasticité cellulaire source d'espoir

Des chercheurs genevois démontrent dans la revue Nature la facilité de certaines cellules pancréatiques humaines à faire de l’insuline. Ce type de conversion pourrait compenser, lors d’un diabète, la perte ou la dysfonction des cellules bêta produisant cette hormone.

Le pancréas humain abrite plusieurs types de cellules endocrines (alpha, bêta et gamma notamment) qui ont pour fonction de produire différentes hormones responsables de la régulation du taux de sucre dans le sang. Ces cellules sont agglomérées en petits amas nommés îlots de Langerhans, a indiqué mercredi l'Université de Genève (UNIGE) dans un communiqué.

Le diabète survient lorsque, en l’absence de cellules bêta fonctionnelles, le taux de sucre dans le sang n’est plus contrôlé. Pedro Herrera et son équipe avaient déjà démontré l'an dernier, chez la souris, la capacité de régénération de nouvelles cellules à insuline par le biais d’un mécanisme spontané de changement d’identité d’autres cellules pancréatiques.

Pour vérifier si les cellules humaines disposent de cette capacité d’adaptation, les scientifiques genevois ont utilisé des îlots de Langerhans de personnes diabétiques et non diabétiques. Ils ont d’abord trié les différents types cellulaires pour en étudier deux plus particulièrement: les cellules alpha (productrices de glucagon) et les cellules gamma (à polypeptide pancréatique).

Deux groupes

'Nous avons divisé nos cellules en deux groupes: l’un où nous n’avons introduit qu’un traceur cellulaire fluorescent, et l’autre où, en plus, nous avons ajouté des gènes produisant des facteurs de transcription de l’insuline, propres aux cellules bêta', explique le Pr Herrera, cité dans le communiqué.

Les chercheurs ont ensuite reconstitué des 'pseudo-îlots', mais en n’agglomérant à chaque fois qu’un seul type de cellules afin d’observer précisément leur comportement.

Première observation: le simple fait d’agréger les cellules, même en pseudo-îlots monotypiques, stimule l’expression de certains gènes liés à la production d’insuline, comme si les cellules 'non-bêta' détectaient naturellement l’absence de leurs consoeurs.

'Par contre, pour que les cellules se mettent réellement à produire cette hormone, nous avons dû stimuler artificiellement l’expression de ces gènes typiques des cellules bêta', indique Kenichiro Furuyama, premier auteur de ces travaux.

Une semaine après le début de l’expérience, 30% des cellules alpha se sont mises à produire et sécréter de l’insuline en fonction des niveaux de glucose détecté. Les cellules gamma, soumises au même régime, étaient encore plus efficaces et nombreuses à se reconvertir et à sécréter de l’insuline.

Les souris ont guéri

Dans un deuxième temps, les chercheurs ont transplanté chez des souris diabétiques ces pseudo-îlots monotypiques de cellules alpha humaines modifiées. 'Les cellules humaines se sont montrées très efficaces. Nos souris ont guéri', s’enthousiasme Pedro Herrera.

Et comme attendu, lorsque l’on ôtait ces greffes cellulaires humaines, les souris redevenaient diabétiques. Les chercheurs ont obtenu les mêmes résultats avec des cellules issues de personnes diabétiques comme non diabétiques, montrant ainsi que cette plasticité n’est pas endommagée par la maladie.

De plus, cela fonctionne à long terme: six mois après leur transplantation, les pseudo-îlots de cellules alpha ainsi modifiées continuent à sécréter de l’insuline humaine en réponse au glucose élevé.

Diabète auto-immun

Le diabète auto-immun, ou diabète de type 1, est caractérisé par la destruction des cellules bêta par le système immunitaire des patients. Les chercheurs se sont alors demandé si ces cellules alpha modifiées seraient ciblées aussi par l’auto-immunité, puisqu’elles restent différentes des bêta.

Pour connaître leur résistance, ils ont cultivé les cellules avec des lymphocytes T issus de patients souffrant de diabète de type 1. Et de constater que les cellules alpha modifiées déclenchent une réponse plus faible du système immunitaire, et donc pourraient être moins susceptibles d’être détruites que les cellules bêta.

De nombreux obstacles restent encore à surmonter pour proposer un traitement issu de ces travaux. 'Il faut en effet trouver un moyen - pharmacologique ou par thérapie génique - de stimuler ce changement d’identité des cellules concernées à l’intérieur même du pancréas du patient, mais sans engendrer d’effets indésirables sur d’autres types de cellules', conclut Pedro Herrera. Le chemin sera encore long et difficile.

/ATS
 

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