La technologie des organes sur puce révèle de nouveaux candidats médicaments pour la SLA

17-10-2018

Modèle 3D microphysiologique de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) à partir de cellules musculaires dérivées d'iPS humaines et de motoneurones optogénétiques

AMERICAN ASSOCIATION FOR THE ADVANCEMENT OF SCIENCE

Image: La SLA sur une puce avec une forme de motoneurone optogénétique dérivée des hanches provenant de patients atteints de SLA (vert) et des cellules musculaires squelettiques dérivées des hanches (violette) a été établie pour représenter la pathologie de la SLA.

L’investigation de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) par le biais de la technologie «muscle sur puce» a révélé une nouvelle association médicamenteuse qui pourrait servir de traitement efficace à la maladie neurodégénérative progressive.

Ces résultats mettent en évidence les technologies d'organe sur puce - dans lesquelles les conditions de vie réelles du corps sont imitées dans une culture de cellules microfluidiques - en tant que plateformes prometteuses pour tester des médicaments candidats et étudier la pathogenèse de la SLA, qui reste largement inconnue.

La maladie touche actuellement environ 12 000 à 15 000 personnes aux États Unis. La SLA  entraîne la perte de motoneurones dans la moelle épinière et le cortex moteur, ce qui résulte dans une paralysie progressive, une atrophie musculaire et la mort.

Alors qu'environ 10% des patients SLA ont une version familiale (héréditaire) de la maladie, qui peut généralement être attribuée à une mutation génétique, 90% des patients ont une "SLA sporadique", qui n'a aucun lien familial connu ni aucune cause.

Étant donné que les quelques médicaments actuellement sur le marché pour combattre la SLA et approuvés par la FDA manquent d'efficacité, il est urgent de mener des investigations sur le traitement de la SLA en clinique, en utilisant de meilleurs modèles cliniques pouvant aller au-delà des limites des modèles animaux.

Tatsuya Osaki et ses collègues ont créé une approche basée sur la technologie «maladie sur puce». Il comporte une puce microfluidique chargée de faisceaux squelettiques sains et de neurones moteurs sensibles à la lumière dérivés de cellules souches pluripotentes induites chez un patient atteint de SLA sporadique.

La lumière était utilisée pour activer la contraction musculaire et contrôler l'activité neuronale des puces. Comparé aux puces avec des cellules dérivées d'un patient non-SLA, la SLA-sur-une-puce a montré des contractions musculaires moins nombreuses et plus faibles, des neurones moteurs dégradés et une augmentation de la mort cellulaire.  L'application de deux molécules neuroprotectrices - la rapamycine et le bosutinib (dans les essais cliniques) - a permis de récupérer la contraction musculaire induite par l'activité du motoneurone et d'améliorer la survie neuronale dans le modèle de maladie à puce. Il est important de noter que chaque traitement à lui seul a une capacité limitée à pénétrer la barrière hémato-encéphalique, mais une fois combiné, le duo moléculaire pourrait efficacement traverser des couches de cellules ressemblant à une barrière hémato-encéphalique construite sur la puce.

Ndlr:  L'optogénétique correspond à un nouveau domaine de recherche et d'application associant l'optique à la génétique.

 

Traduction : Christina Lambrecht

Source : EurekAlert!

Share