Un espoir pour guérir la paralysie : des « molécules dansantes » redonnent vie à des mini‑rachis en laboratoire

La colonne vertébrale, pilier de notre mobilité

Avoir une moelle épinière. C’est le point commun biologique de tous les êtres vivants appartenant au sous-embranchement des vertébrés. Véritable pilier de l’existence humaine, la colonne vertébrale et ses 33 vertèbres sont la clé de notre capacité à interagir avec le monde. Mais lorsqu’un problème survient, que ce soit à la suite d’un traumatisme brutal ou d’une maladie, la qualité de vie peut être radicalement bouleversée.

C’est pourquoi la colonne vertébrale est au cœur des préoccupations des scientifiques. Ils mobilisent aujourd’hui les technologies les plus modernes pour tenter de guérir, ou du moins d’atténuer, les lésions médullaires parmi les plus invalidantes. Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Biomedical Engineering vient d’ouvrir une voie prometteuse, en testant une thérapie innovante sur des mini-colonnes vertébrales cultivées en laboratoire.

Les organoïdes, des organes miniatures au service de la science

L’une de ces technologies de pointe est ce que l’on appelle un organoïde. Comme leur nom le suggère, les organoïdes sont de petites recréations simplifiées d’organes humains, généralement cultivées à partir de cellules souches. Ces structures sur mesure, qui reproduisent l’architecture tissulaire et la complexité cellulaire de véritables organes, se révèlent particulièrement utiles. Elles constituent une première étape, simple et abordable, pour tester de nouvelles thérapies avant d’envisager des essais cliniques sur des patients.

Les scientifiques ont déjà créé toutes sortes d’organoïdes. Certains se souviennent peut-être des organoïdes cérébraux, qui avaient soulevé des débats éthiques sur la possibilité que de telles structures puissent un jour devenir conscientes. Dans cette nouvelle étude, une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université Northwestern a appliqué cette même technique à la colonne vertébrale humaine.

Un modèle de lésion spinale créé en laboratoire

En utilisant des cellules souches, les chercheurs ont donc cultivé des organoïdes de moelle épinière. Pour tester leur thérapie, ils ont ensuite conçu deux types de structures reproduisant des blessures courantes : des lacérations et des contusions par compression. Une fois ces mini-colonnes vertébrales blessées prêtes, ils sont passés à l’application d’une technique connue sous le nom de thérapie des « molécules dansantes ».

Cette approche a été décrite pour la première fois en 2021. À l’époque, Samuel Stupp de l’Université Northwestern, qui est également l’auteur principal de cette nouvelle étude, avait réussi à traiter avec succès les moelles épinières de souris paralysées. Le principe repose sur un ajustement très fin du mouvement des molécules pour qu’elles puissent interagir avec les récepteurs cellulaires, qui sont eux-mêmes en mouvement constant.

Le secret des « molécules dansantes »

Comment cette thérapie fonctionne-t-elle exactement ? En 2021, Samuel Stupp l’expliquait en ces termes : « Les récepteurs dans les neurones et autres cellules se déplacent constamment. En faisant en sorte que les molécules bougent, ‘dansent’, ou même sautent temporairement hors de ces structures, connues sous le nom de polymères supramoléculaires, elles sont capables de se connecter plus efficacement avec les récepteurs. »

Aujourd’hui, l’équipe de Samuel Stupp se rapproche encore un peu plus de la mise au point de cette thérapie pour les patients humains. En analysant leurs organoïdes de moelle épinière blessés, les chercheurs ont d’abord constaté que la mort cellulaire et la formation de cicatrices gliales (un processus qui entrave la régénération nerveuse) correspondaient parfaitement à ce que l’on observe dans une lésion réelle de la moelle épinière. C’était la confirmation que leur modèle était précis.

Des résultats qui redonnent espoir

Lorsqu’ils ont appliqué le traitement liquide par injection, celui-ci a d’abord formé une sorte d’échafaudage. Ensuite, les scientifiques ont observé une réduction de l’inflammation et de la cicatrisation gliale. Plus important encore, ils ont constaté une régénération des neurites — c’est-à-dire les axones et les dendrites, ces prolongements qui partent du neurone pour se connecter à d’autres cellules. La repousse de ces appendices cruciaux est particulièrement importante, car ils sont souvent sectionnés après une lésion de la moelle épinière. Ils ont également vu des neurones se développer selon des schémas organisés.

Samuel Stupp espère que les recherches futures se concentreront sur la création d’organoïdes de moelle épinière encore plus convaincants avant de passer, à terme, aux essais sur l’homme. Dans un communiqué de presse, il souligne l’importance de cette avancée : « L’un des aspects les plus passionnants des organoïdes est que nous pouvons les utiliser pour tester de nouvelles thérapies sur des tissus humains. À défaut d’un essai clinique, c’est le seul moyen d’atteindre cet objectif… C’est la validation que notre thérapie a de bonnes chances de fonctionner chez l’homme. »

Selon la source : popularmechanics.com