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La peau d'un patient a été régénérée à l'aide de cellules souches

Agé de sept ans, l’enfant était dans un état critique quand il fut admis, en juin 2015, à l’hôpital des enfants de l’Université de la Ruhr, à Bochum, en Allemagne. Atteint d’une maladie génétique de la peau et des muqueuses, l’épidermolyse bulleuse jonctionnelle, il avait perdu une partie de son épiderme à la suite d’une infection bactérienne et aucun traitement n’améliorait son état.

Avec l’accord de ses parents et du comité éthique de l’université, l’équipe médicale décida de pratiquer sur l’enfant une thérapie à la fois cellulaire et génique. Deux ans plus tard, celle-ci se révèle être un succès.

Les épidermolyses bulleuses sont un groupe de maladies génétiques rares de la peau dues à des mutations des gènes codant des protéines de la matrice qui sert de support aux cellules, la matrice extracellulaire. Dans la forme jonctionnelle de la maladie, les mutations touchent des gènes qui codent la laminine-332, une protéine contribuant à l’ancrage des cellules dans la matrice.

Cette protéine intervient dans la fixation de l’épiderme (la couche cellulaire externe de la peau qui protège le corps de l’environnement extérieur) sur le derme (la couche qui donne à la peau sa résistance et son élasticité). Quand la laminine est mutée, l’adhérence des deux couches est plus faible et l’épiderme se décolle au moindre frottement. Aussi, dès la naissance, des lésions bulleuses apparaissent sur tout le corps de la personne atteinte.

En septembre 2015, l’enfant avait perdu 80 % de sa peau. Dans une région intacte, Tobias Hirsch et ses collègues ont prélevé un fragment de 4 centimètres carrés qu’ils ont mis en culture. Ils ont ensuite introduit le gène non muté de la laminine dans les cellules de l’échantillon, puis ont fait croître ce dernier jusqu’à obtenir près de 1 mètre carré de greffon, tout en vérifiant que le nouveau gène ne perturbait pas la séquence d’autres gènes lorsqu’il s’insérait dans le génome des cellules. Le greffon a alors été transplanté sur le derme de l’enfant entre octobre 2015 et janvier 2016, d’abord sur les lésions des jambes et des bras, puis sur celles du dos et, enfin, sur les lésions restantes.

Au bout de quatre mois, non seulement l’enfant n’avait pas rejeté la greffe, mais l’épiderme s’était régénéré et adhérait désormais fermement au derme, sans former de cloques, signe que des cellules portant le bon gène de la laminine avaient colonisé durablement la peau. Par quel mécanisme ?

Dans la culture des cellules du patient, les chercheurs ont repéré trois types cellulaires : des colonies de cellules non différenciées qui prolifèrent et sont capables de se renouveler (holoclones), des cellules différenciées se renouvelant difficilement (paraclones) et des intermédiaires (méroclones). Le renouvellement du greffon était-il assuré par les holoclones ? Pour le savoir, les chercheurs ont suivi le devenir de ces différents types cellulaires à l’aide de prélèvements effectués avant la greffe, et quatre et huit mois après. Ils ont ainsi observé que nombre de paraclones et de méroclones avaient peu à peu disparu.

Au bout de huit mois, la quasi-totalité de la peau était dérivée d’une petite population des holoclones initiaux, ce qui suggère que la peau est maintenue par un petit nombre de cellules souches contenues dans ces colonies – en d’autres termes, des cellules souches de l’épiderme qui ont été corrigées avec le gène de la laminine. Ainsi, la greffe a fourni un nouveau réservoir de cellules souches corrigées qui alimente l’épiderme de l’enfant et s’est maintenu jusqu’à aujourd’hui. Un résultat par ailleurs en faveur d’une idée longtemps débattue : la peau se régénérerait à partir non pas d’un grand nombre de cellules précurseurs de l’épiderme, mais d’un petit groupe de cellules souches spécialisées.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Pour La Science

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