MRM Insights: Les cellules souches ouvrent la voie à de nouveaux traitements pour les maladies neurodéveloppementales rares

Dr Carl Ernst

Chaque mois, dans MRM Insights, un membre du Réseau MRM écrit sur les cellules souches et la médecine régénérative d’un point de vue différent. Ce mois-ci, Dr. Carl Ernst, Professeur adjoint dans le Département de psychiatrie au Centre de recherche Douglas et membre du Comité exécutif du MRM, discute de la façon dont les cellules souches ouvrent la voie à de nouveaux traitements pour les maladies neurodéveloppementales rares.

Les cellules souches ouvrent la voie à de nouveaux traitements pour les maladies neurodéveloppementales rares

Lorsque Shaina* est née à la fin de l’été, ses parents, Tom et Jill, n’auraient pas pu être plus excités. Ils avaient des emplois sûrs et bien rémunérés, possédaient leur propre maison et étaient impatients de créer une famille. Shaina devait être la première de plusieurs, espéraient-ils, et ce soir, c’était sa soirée. Elle avait sa propre pouponnière et ses parents avaient à peine contenu leur excitation pendant la grossesse de Jill en discutant des mérites de la peinture bleue Buxton, ou peut-être gris Oxford, non, jaune paille ! Durant la première nuit de Shaina, ni Tom ni Jill n’avaient de raison de soupçonner que Shaina avait une maladie dévastatrice et extrêmement rare appelée syndrome de Schinzel-Giedion. Au cours des premiers mois, Tom, Jill et leur famille proche ont écouté et regardé autant de spécialistes et d’infirmières documenter l’étendue de sa maladie. Elle était peu susceptible de marcher, et, encore plus horrible, les crises qu’elle a subies fréquemment et qui ont causé des convulsions terribles à son corps minuscule étaient probablement intraitables. Presque aucun organe dans son corps ne pourrait fonctionner correctement et son cerveau dégénérerait à mesure que Shaina vieillissait. Elle mourrait probablement avant d’atteindre un an.

Des situations comme celle-ci touchent des millions de familles chaque année. Les maladies rares, ces troubles qui touchent une très faible proportion de personnes mais qui, ensemble, représentent environ 5 à 10 % des problèmes médicaux, sont un besoin de soins de santé grandement mal desservi. La plupart des maladies rares n’ont pas de traitement ou de remède, comme le syndrome de Schinzel-Giedion, et les parents sont laissés à eux-mêmes, forment des groupes de soutien avec d’autres parents d’enfants touchés du monde entier et à faire face à un système de soins de santé qui, le plus souvent, ne sait pas ce qui affecte leur enfant. Les enfants atteints subiront alors de nombreux tests et traitements qui ne fonctionneront pas. Seule la révolution génétique qui a commencé après le séquençage du génome humain en l’an 2000 nous permet de connaître, dans certains cas, les causes de ces maladies rares. Dans de nombreux cas, la cause est une mutation d’une partie de l’ADN chez un enfant de parents en bonne santé. Cela signifie que les familles peuvent parfois obtenir un diagnostic génétique avec un nom de syndrome, mais les traitements ou l’aide pour les maladies elles-mêmes n’ont pas réussi à suivre la prolifération de nouvelles maladies découvertes. Il est profondément nécessaire de commencer à remédier à cette lacune.

Suivant les conseils des spécialistes, Tom, Jill et Shaina ont donné du sang pour la création de cellules souches. La suite serait un processus dans lequel les cellules dans le sang seraient reprogrammées, un terme destiné à désigner une conversion d’un type de cellule à un autre type de cellule. Dans ce cas, leurs cellules sanguines deviendrait des cellules souches, recréant ces mêmes cellules qui avaient été présentes quelques jours seulement après la conception. Ce sont les cellules qui composent un embryon, c’est un peu comme faire remonter leurs cellules dans le temps. Avec les cellules souches de Shaina, le laboratoire Ernst fabrique différents types de cellules et de tissus. En transformant les cellules souches en cellules cérébrales par exemple, ils peuvent étudier pourquoi la mutation dans l’ADN de Shaina, qui cause le syndrome de Schinzel-Giedion, conduit à la neurodégénérescence. Les scientifiques pourraient en effet évaluer des types de cellules spécifiques d’une personne sans avoir à biopsier ou à échantillonner des tissus de leur propre corps.

Fabrication de différents types de cellules cérébrales à partir de cellules souches dans le laboratoire Ernst. On voit ici des marqueurs de types de cellules cérébrales spécifiques à chaque classe de cellules. La fabrication de différents types de cellules nous permet d’étudier la pathologie de la maladie qui peut être spécifique à des types de cellules donnés. Les NPCs sont des cellules progénitrices qui formeront des neurones. Les oligodendrocytes sont les cellules qui font de la myéline pour recouvrir les neurones afin d’isoler les impulsions électriques, permettant une transmission rapide des signaux. Les astrocytes fournissent un soutien métabolique et structurel aux neurones.

Les cellules dérivées des patients et de leurs familles permettent l’évaluation directe des thérapies qui peuvent soulager la souffrance. Dans le cas du bébé Shaina, il existe un médicament qui est déjà utilisé pour traiter la sclérose en plaques chez les enfants (ce qui signifie qu’il a passé tous les tests de sécurité dans ce groupe d’âge). Remarquablement, l’action de ce médicament inverse théoriquement le mécanisme fondamental du syndrome de Schinzel-Giedion. C’est un excellent exemple de médecine de précision pour traiter une maladie neurodéveloppementale rare. L’étape critique est d’être en mesure d’identifier la mutation, de créer les cellules souches, et de confirmer que le médicament fait ce qu’il est déjà connu pour faire dans les cellules faites à partir de Shaina. Après cela, le médicament peut être étudié chez des souris génétiquement modifiées ou des modèles de primates du syndrome de Schinzel-Giedion, et évalué à nouveau. Si les modèles humains de cellules souches et d’animaux sont prometteurs, le médicament peut être évalué pour l’innocuité chez un petit groupe d’enfants atteints du syndrome de Schinzel-Giedion.

Tom et Jill savent que les perspectives de leur fille sont désastreuses, mais ils ont de l’espoir. Ce médicament, s’il fonctionne et est sans danger chez les enfants atteints de Schinzel-Giedion, ne guérira pas leur fille, mais il pourrait diminuer le nombre de fois dans une journée, où ils doivent regarder son petit corps convulser lors d’une crise incontrôlable. Parce que le médicament ira partout dans le corps et pas seulement le cerveau, il y a aussi de bonnes chances que les types de cellules non étudiées, par exemple les cellules hépatiques ou les cellules pulmonaires, montreront également des améliorations. Pour Tom et Jill, avoir le sentiment de faire partie de quelque chose qui peut aider non seulement Shaina, mais aussi d’autres enfants nés avec Schinzel-Giedion, fait que chaque pas en avant en vaut la peine.

*Les noms ont été modifiés.

Dr Ernst dans son laboratoire avec les collaborateurs les plus importants pour les projets de modélisation de cellules souches.

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