Un modèle de SLA dérivé de cellules humaines fournit une nouvelle manière d'étudier la majorité des cas

Source: Hôpital pour enfants de Nationwide

Pendant des décennies, les scientifiques ont étudié un modèle de souris de laboratoire qui développe des signes de sclérose latérale amyotrophique (SLA) à mesure qu'ils vieillissent. Dans une nouvelle étude publiée dans Nature Biotechnology, les chercheurs de l'Hôpital pour enfants de Nationwide ont développé un nouveau modèle de SLA, qui imite la SLA sporadique, ce qui représente environ 90 pour cent des cas.

La SLA est caractérisée par la mort des motoneurones, qui sont les neurones qui contrôlent les muscles depuis la moelle épinière. Comme ces neurones meurent, les muscles volontaires du corps s'affaiblissent et dépérissent, la mort dans les cinq ans suivant le diagnostic est fréquente. Près de 10 pour cent seulement des cas de SLA sont familiaux, c.-à-d. héréditaires. La majorité des cas de SLA sont sporadiques, sans antécédents familiaux.

Des mutations du gène SOD1 sont rencontrées chez environ un cinquième des personnes atteintes de SLA familiale, et pendant des décennies, les experts ont émis l'hypothèse que le gène présenterait des indices pour la SLA sporadique. Des modèles murins portant des mutations de SOD1 humaine, développent des signes de SLA en vieillissant, et ont été largement utilisées pour étudier les causes et les traitements potentiels de la maladie. Toutefois, les chercheurs se sont demandés si les modèles murins SOD1 étaient utiles et si la SOD1 elle-même était pertinente pour la compréhension de la SLA sporadique. En effet, alors que des dizaines de thérapies potentielles ont montré des résultats prometteurs chez la souris, la plupart ont échoué chez les patients.

"Les modèles murins présentent une forme de SLA familiale qui ne représente que deux pour cent de tous les cas. Ce domaine manquait cruellement de nouveaux modèles à même d’offrir un champ de vision clair sur la SLA sporadique", a déclaré l'auteur principal, Brian Kaspar, docteur en médecine, chercheur principal au Centre de thérapie génique de l'Institut de recherche à l'Hôpital pour enfants de Nationwide.

Des chercheurs spécialisés en maladies infantiles de Nationwide ont tenté de développer un tel modèle en isolant les cellules épinières du tissu de patients quelques jours après leur mort.

Tout d'abord, l'équipe a isolé, post-mortem, des cellules progénitrices neuronales (descendance d’un neuroblaste) du tissu rachidien de patients atteints de SLA. Les cellules progénitrices neuronales sont les cellules souches précurseur des neurones et des astrocytes, cellules du système nerveux central. Ils ont ensuite amené ces cellules progénitrices à se développer en astrocytes. Ensuite, l'équipe a combiné les astrocytes dérivés des patients avec les motoneurones de modèles murins. Dans un premier temps, les motoneurones ont eu une croissance normale, mais après quatre jours, ils ont commencé à dégénérer. Après cinq jours, le nombre de motoneurones s’était réduit d’environ la moitié par rapport aux motoneurones cultivés avec des astrocytes de contrôle. Des résultats similaires ont été observés sur des motoneurones cultivés avec des astrocytes prélevés chez un patient atteint de SLA familiale, ou avec un bouillon de culture de cellules qui avaient été conditionnées par les astrocytes de l'un des patients atteints de SLA. Ce qui indiquerait que des astrocytes dérivés de patients ALS développent une ou plusieurs toxines inconnues.

D'autres expériences  ont révélé que des réactions inflammatoires et la SOD1 peuvent jouer un rôle crucial dans cette toxicité. Ces résultats suggèrent que le remplacement des astrocytes peut être tout aussi important que celui des motoneurones perdus du fait de la maladie et que les astrocytes et SOD1 demandent une recherche plus approfondie en tant que cibles thérapeutiques.

"Cela a été un long chemin, mais le vrai travail commence maintenant", a déclaré le Dr Kaspar. «Nous devons encore aborder des questions fondamentales sur ce qui se passe avec les astrocytes et comment ils tuent les motoneurones. Et notre but ultime est d'identifier les thérapies qui aboutiront en aide concrète pour les humains. "

La recherche a été financée en partie par le National Institutes of Health de l'Institut national des troubles neurologiques et des maladies, et par un stimulus de 1,7 million de dollars de subvention rendu possible par l'American Recovery and Reinvestment Act.

Traduction: Ghislain D'amour

Source: Newswise