Des cellules souches issues de la moelle osseuse pourraient apporter une nouvelle solution au traitement du diabète. Dans un modèle murin, une sous-population de cellules de la moelle encore non caractérisée semble en effet capables de se différencier en cellules bêta-pancréatiques, produisant de l'insuline en réponse au glucose.
La greffe de cellules endocrines allogéniques est déjà proposée à certains patients atteints de diabète de type 1. Cette stratégie thérapeutique conduit à une amélioration significative du contrôle glycémique, voire à un sevrage de l'insulinothérapie (« le Quotidien », n° 6741), mais c'est au prix d'une immunosuppression lourde pour les malades traités. De nombreuses équipes recherchent donc actuellement des cellules souches capables de fournir des cellules autologues produisant de l'insuline afin de les greffer aux malades sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à un donneur et à un traitement « antirejet ».
L'utilisation de cellules souches embryonnaires a été explorée, mais les problèmes éthiques posés par la manipulation de ces cellules n'en font pas de bon candidats. En revanche, la récente mise en évidence de cellules souches pluripotentes dans la moelle osseuse pourrait apporter une solution au traitement de nombreuses maladies et notamment à celui du diabète.
C'est dans cet esprit que des chercheurs de la New York University School of Medecine ont voulu tester la capacité des cellules de la moelle osseuse à ce différencier en cellules pancréatique.
Souris aux cellules de moelle modifiées
Pour cela, Mehboob Hussain et ses collaborateurs ont tout d'abord construit une souche de souris possédant des cellules de moelle modifiées : ces cellules contiennent un gène codant pour une protéine fluorescente (EGFP) dont l'expression ne peut avoir lieu que si la cellule produit également de l'insuline. Par conséquent, si les cellules souches contenues dans le moelle de ces souris transgéniques se différencient en cellules bêta-pancréatiques et se mettent à produire de l'insuline, elles exprimeront également le gène codant pour l'EGFP et seront donc fluorescentes.
Hussain et coll. ont greffé la moelle des souris transgéniques mâles à des souris femelles, non génétiquement modifiées, mais ayant subit une irradiation dans le but de détruire leur propre moelle osseuse.
Quatre à six semaines après cette transplantation, les chercheurs ont pu observer des cellules fluorescentes dans le pancréas des souris greffées, au niveau des îlots de Langerhans. L'analyse de ces cellules a montré qu'elles comportaient un chromosome Y et provenaient donc nécessairement des cellules du donneur mâle. Fonctionnellement, ces cellules sont non seulement capables de produire de l'insuline, en réponse au glucose, mais, de plus, possèdent d'autres propriétés spécifiques aux cellules bêta du pancréas comme leur activité électrique.
Hussain et coll. ont vérifié que les cellules fluorescentes n'étaient pas issues de la fusion de cellules transplantées avec des cellules pancréatiques : les cellules fluorescentes observées dans les souris ayant reçu la greffe sont bien issues de cellules souches originellement présentes dans la moelle et qui se sont différenciées en cellules pancréatique.
Si les résultats de Hussain et coll. sont très prometteurs, certains problèmes doivent être résolus avant d'envisager la mise en place d'essais clinique chez l'homme. Tout d'abord, seule une très petite proportion des cellules bêta des souris greffées sont fluorescentes (1,7 à 3 %). Pour augmenter le rendement de l'expérience, il serait peut-être souhaitable de transplanter uniquement la sous-population de cellules souches de la moelle capables de ce différencier en cellules bêta-pancréatiques. Cette sous-population reste cependant à identifier.
Par ailleurs, au cours de cette études les souris recevant la greffe n'étaient pas diabétiques. On ne connaît donc pas l'effet de la greffe sur les suites de la maladie.
Hussain et coll. sont actuellement en train de reproduire leurs expériences en utilisant des souris diabétiques. La suite de leur travaux devrait apporter un éclairage sur les mécanismes conduisant à la différenciation de certaines cellules de la moelle en cellules hépatiques.
« Journal of Clinical Investigation » du 14 mars 2003.
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