Une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à Irvine (UCI) a réussi à recréer une rétine à partir de cellules souches embryonnaires. La rétine est le tissu biologique complexe, constitué de 10 couches cellulaires distinctes, qui tapisse le fond des globes oculaires et transforme l'information contenue dans la lumière incidente en signaux électriques utilisés par le cerveau pour reconstituer la scène observée.
L'assemblage tridimensionnel obtenu par les chercheurs de UCI constitue une version précoce de la rétine, contenant uniquement 8 des 10 couches : l'épithélium pigmenté rétinien et plusieurs couches de cellules précurseurs de la rétine. Ce résultat constitue une première dans le domaine de la recherche sur les cellules souches : c'est en effet la première fois qu'un tissu biologique tridimensionnel est obtenu à partir de cellules souches embryonnaires.
L'équipe menée par Hans Keirstead a tout d'abord créé une "base" d'épithélium pigmenté rétinien à partir de cellules souches embryonnaires, sur laquelle ont été superposées des couches de cellules souches traitées afin de recréer les cellules présentes dans chaque couche. Dans le but de reconstituer les conditions naturelles du développement de la rétine et de provoquer la différenciation nécessaire des cellules souches contenues dans chaque couche, les chercheurs ont plongé l'assemblage dans une solution présentant des micro-gradients de concentration en composés biologiques.
Ainsi, chaque couche est soumise à un environnement présentant des caractéristiques biologiques définies, qui permettent sa différenciation en type de cellule souhaité. L'assemblage a alors été testé par des méthodes d'immunohistochimie afin de vérifier les niveaux d'expression de certains facteurs de transcriptions et marqueurs cellulaires spécifiques aux différents types de cellules constituant la rétine. La présence de facteurs de transcription spécifiques du développement rétinien a confirmé la composition de l'assemblage.
L'équipe du Dr. Keirstead avait initié en 2009, en coopération avec la société biopharmaceutique Gerons, un essai clinique de phase I pour tester, sur des personnes dont la moelle épinière avait été endommagée, un traitement basé sur la même technique de différenciation. Cet essai, le premier réalisé à base de cellules souches embryonnaires transplantées sur un être humain, a cependant été temporairement stoppé, suite à des résultats inquiétants obtenus sur modèle animal. Des discussions sont en cours avec la Food and Drug Administration et devraient aboutir à la reprise des tests .
Dans le domaine oculaire, les chercheurs de UCI ont a présent initié la phase d'essais sur modèle animal afin de tester les effets thérapeutiques d'une greffe de rétine utilisant leur assemblage tridimensionnel comme greffon. Le succès de cette étape pourrait mener à la conduite d'essais cliniques.
Les chercheurs espèrent à terme pouvoir développer une technique de culture de rétine à base de cellules souches afin de traiter un grand nombre de troubles de la vision issus d'un endommagement ou d'une dégénérescence de la rétine. Aujourd'hui environ 100.000 Américains sont atteints de rétinites pigmentaires, maladies génétiques de l'oeil, et plus de 10 millions souffrent de dégénérescence maculaire, première cause de cécité chez les plus de 55 ans.
