Des modèles de maladies rétiniennes à l’INM

Article publié dans Biotech Info  N° 567 du  11/10/12, Rubrique Technologies

Mots-clés : biotech rouges – ophtalmologie – cellules souches – neurosciences – maladies rares

Une belle avancée riche de promesses à l’Institut des Neurosciences de Montpellier (INM) : des cellules souches pluripotentes induites comme modèle humain des maladies rétiniennes.

De nouvelles thérapies pour traiter les maladies dégénératives de l’œil sont à la clef des travaux menés par l’équipe Inserm (U1051) du Pr Christian Hamel au sain de l’INM. Professeur d’ophtalmologie au CHRU de Montpellier et coordonnateur du Centre de Références Maladies Rares de la rétine et du nerf optique, il a à son actif la découverte de plusieurs gènes importants dans le fonctionnement de la rétine.  « L’avantage des maladies ophtalmologiques rares, comme les autres maladies rares, est que les causes sont souvent connues grâce à l’explosion de la génétique» affirme t-il. Selon lui également, dans le cas de la Dégénérescence Maculaire Liée à l’Age (DMLA) où on observe une disparition de l’épithélium pigmentaire, l’espoir est grand  de faire un jour des greffes à partir de banques de cellules dérivées de cellules souches. Rappelons que les dégénérescences de la rétine sont des maladies incurables qui conduisent dans la plupart des cas à une cécité très sévère, et que la thérapie génique, l’une des approches les plus prometteuses, nécessite au préalable de toute application chez l’homme une validation sur des modèles reproduisant la maladie.

 Thérapie génique de l’oeil

 C’est à partir d’un modèle cellulaire humain d’une rétine pathologique que le groupe « Thérapie génique des dystrophies rétiniennes » travaille sous la responsabilité du Dr Vasiliki Kalatzis dans l’équipe du Pr Hamel à la validation de nouvelles thérapies. Ce pour pallier au déficit de modèles animaux appropriés reproduisant un certain nombre de dystrophies rétiniennes. « Nous utilisons des cellules souches pluripotentes induites (iPSc) à partir de biopsies de peau du patient auxquelles on ajoute des facteurs de transcription pour revenir en arrière» explique t-elle. L’approche de médecine personnalisée est ainsi de générer des cellules souches rétiniennes en partant de fibroblastes de la peau reprogrammés en cellules souches pluripotentes capables de donner à la fois de l’ecto-, du meso- et de l’endoderme. « Avec nos cultures de biopsie de peau, nous pouvons utiliser un coktail de facteurs de transcription et de vecteurs viraux afin de reprogrammer les fibroblastes en fonction du diagnostic de la maladie et de la stratégie » précise V. Kalatzis. Concrètement, les colonies de cellules souches pluripotentes sont mises en boîtes de culture jusqu’à l’apparition de focci pigmentés qui seront récupérés. L’observation en microscopie électronique à balayage permet alors de voir apparaître les microvillosités tandis que la microscopie électronique à transmission laisse observer une monocouche de cellules correspondant à un épithélium polymérisé avec  les piliers orientés dans le même sens. « Nous avons également la preuve que l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR) est étanche grâce au marqueur visuel RDH5 qui signe l’étanchéité des jonctions » observe la chargée de recherche. Quant à la fonctionnalité de l’épithélium obtenu, elle est attestée par l’apparition d’un dôme et le renouvellement des segments externes phagocytés pour être évacués. « Les iPSc constituent un outil exceptionnel car elles peuvent être générées à partir de cellules somatiques adultes » se réjouit-elle avançant que le modèle d’EPR de patient obtenu permettra d’évaluer l’efficacité de nouvelles thérapies directement sur des cellules rétiniennes humaines comme étape préalable à un essai clinique.

 Autre application

 Outre l’approche thérapie génique cherchant à remplacer un gène muté par une copie saine, afin par exemple de restaurer le film épithélial, le modèle développé à l’INM présente également un fort avantage pour le criblage des molécules pharmacologiques. « L’intérêt concerne surtout les mutations non-sens qui introduisent un codon stop aboutissant à une protéine tronquée non fonctionnelle puisque la synthèse s’arrête trop rapidement » commente V. Kalatzis.

* Propos recueillis à l’occasion de la 2ème rencontre Eurobiomed – Ophta Biotech le 13 septembre 2012 à Montpellier.

Nathaly MERMET

 

Image à la Une : oeuvre de Daniel MONIC, artiste peintre sculpteur. Reproduction avec l’aimable autorisation de l’auteur.