Un remède pour les personnes nées avec des troubles héréditaires débilitants connus sous le nom de maladies mitochondriales est désormais un pas de plus après une percée significative de la recherche.
Un groupe de scientifiques de renom, incluant des équipes de l’Oregon Health & Science University de Portland et de l’Institut Salk d’études biologiques de La Jolla, en Californie, a réussi à transformer des cellules cutanées de patients atteints de maladies mitochondriales en cellules souches exemptes de maladies. Cette avancée ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement de ces affections complexes.
Dans leur étude, ils décrivent le développement et les tests de deux méthodes complémentaires de reprogrammation cellulaire, permettant ainsi de générer des lignées de cellules souches sans mutations à partir de patients humains souffrant de maladies mitochondriales. L’objectif est d’utiliser ces cellules souches pour produire des cellules cardiaques, musculaires et oculaires saines.
Cependant, tant que la technologie des cellules souches ne sera pas suffisamment éprouvée pour des transplantations chez les patients, ces méthodes resteront principalement à des fins de recherche à court terme.
L’auteur principal, Juan Carlos Izpisua Belmonte, professeur au Laboratoire d’expression génétique de Salk, souligne que ces techniques seront essentielles pour la recherche fondamentale, permettant aux scientifiques d’explorer en profondeur les différences entre les cellules avec mutations mitochondriales et les cellules saines.
Les estimations indiquent qu’environ 1 personne sur 4 000 souffre d’une maladie mitochondriale, un ensemble de maladies héréditaires chroniques résultant d’une des 200 mutations dans l’ADN mitochondrial, transmis de la mère à l’enfant. Ces maladies peuvent se manifester dès la naissance ou se développer plus tard dans la vie.
Les mitochondries, petites structures au sein des cellules, sont responsables de la production d’énergie à partir des nutriments. Elles possèdent leur propre ADN, distinct de l’ADN nucléaire, et sont uniquement héritées de l’œuf, sans contribution du sperme.
Les mutations dans l’ADN mitochondrial entraînent une insuffisance énergétique au sein des cellules, provoquant des handicaps progressifs, tant physiques que cognitifs. Les symptômes varient de la croissance retardée, la faiblesse musculaire, la douleur, à des troubles plus graves comme les convulsions, la cécité, la perte d’audition, des difficultés d’apprentissage et l’insuffisance d’organes.
Actuellement, bien que des traitements existent pour soulager certains symptômes ou ralentir la progression des maladies mitochondriales, aucun traitement curatif n’est encore disponible.
Plus tôt cette année, le Royaume-Uni a décidé d’autoriser la création d’embryons à partir de trois donneurs. Bien que cela puisse prévenir la naissance d’enfants atteints de maladies mitochondriales, cela n’apporte aucune solution pour ceux qui en souffrent déjà.
Deux Méthodes Innovantes Pour Créer Des Cellules Souches Saines
Pour générer des cellules souches saines dépourvues d’ADN mitochondrial muté, les chercheurs ont mis au point des techniques novatrices.
Les deux méthodes ont impliqué l’utilisation d’échantillons de peau provenant de patients atteints d’encéphalomyopathie mitochondriale ou du syndrome de Leigh, des maladies mitochondriales graves touchant le cerveau et les muscles.
La première méthode repose sur une technique standard de conversion des cellules cutanées en cellules souches pluripotentes, des cellules ayant le potentiel de se différencier en tout type cellulaire dans l’organisme.
Étant donné la nature des maladies mitochondriales, toutes les mitochondries des cellules ne sont pas altérées de manière uniforme. Il est donc possible que certaines cellules n’aient pas d’ADN défectueux, permettant ainsi de sélectionner des cellules souches totalement saines, exemptes de toute anomalie.
Cependant, cette méthode ne fonctionne pas systématiquement pour tous les patients. Certains d’entre eux peuvent ne pas avoir de cellules présentant suffisamment de mitochondries saines.
Pour remédier à cela, l’équipe a exploré une seconde approche, similaire à la substitution mitochondriale utilisée dans la fécondation in vitro (FIV) de trois donneurs. Cette technique consiste à transférer le noyau d’une cellule cutanée d’un patient dans un ovule donneur possédant des mitochondries saines, permettant ainsi la création de cellules souches pluripotentes.
Lors de cette expérience, l’équipe a constaté que les mitochondries saines prenaient le relais, générant avec succès des cellules saines et génétiquement similaires au patient.
Co-auteur Jun Wu, chercheur au laboratoire du professeur Izpisua Belmonte, résume les conclusions de cette étude en ces termes :
« Dans les deux cas, notre objectif est d’obtenir des cellules souches saines, et nous savons comment transformer ces cellules souches pluripotentes en différents types cellulaires, leur permettant ainsi de donner naissance à toutes les cellules du corps. »
En outre, une autre étude menée plus tôt cette année a montré que l’équipe de l’Institut Salk a réussi, pour la première fois, à démontrer comment une technique d’édition de l’ADN mitochondrial a stoppé la transmission des maladies mitochondriales humaines de souris femelles à leur progéniture.
Izpisua Belmonte a indiqué que ce traitement pourrait être intégré dans les cliniques de FIV par une simple injection dans les ovules de la mère ou les embryons précoces. Étant donné qu’il n’utilise pas l’ADN du donneur, cette approche pourrait offrir une méthode de traitement plus sûre, plus simple et plus éthique des maladies mitochondriales chez des individus déjà affectés.
Nouvelles Perspectives de Recherche et Statistiques Récentes
Les avancées dans le domaine des maladies mitochondriales sont prometteuses et soulèvent de nombreuses questions sur les perspectives de traitement. Selon une étude récente publiée en 2023, environ 500 enfants naissent chaque année au Royaume-Uni avec des maladies mitochondriales, ce qui souligne l’importance d’intensifier les recherches et le développement de traitements.
Des chercheurs au niveau mondial se penchent également sur l’impact de ces maladies sur la qualité de vie des patients. Une enquête menée en 2023 a révélé que 80% des patients atteints de maladies mitochondriales souffrent de symptômes chroniques qui affectent leur quotidien, allant de la fatigue à des douleurs neuropathiques.
Dans les mois à venir, il est essentiel de poursuivre l’exploration de ces traitements innovants et de partager les résultats des recherches afin d’améliorer la prise en charge des patients souffrant de ces maladies complexes. Les collaborations internationales entre chercheurs pourraient bien accélérer les découvertes et ouvrir la voie à des thérapies véritablement révolutionnaires.
