Un remède pour les personnes nées avec des troubles héréditaires débilitants connus sous le nom de maladie mitochondriale est maintenant un pas de plus après une percée de la recherche.
Un groupe important de scientifiques – y compris 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 maladiesmitochondriales en cellules souches sans maladie.
Dans le journal, ils décrivent comment ils ont développé et testé deux méthodes de reprogrammation des cellules différentes mais complémentaires pour générer des lignées de cellules souches sans mutation provenant de patients humains atteints de maladies mitochondriales.
L’idée est que les cellules souches puissent ensuite être utilisées pour générer des cellules cardiaques, musculaires, musculaires et oculaires sans maladie.
Cependant, jusqu’à ce que la technologie des cellules souches soit suffisamment sûre pour la transplantation chez les patients, à court terme, les méthodes seront probablement limitées à la recherche.
L’auteur principal, Juan Carlos Izpisua Belmonte, professeur au Laboratoire d’expression génétique de Salk, affirme que ces méthodes seront un atout pour la recherche fondamentale. Ils aideront les scientifiques à examiner plus attentivement la différence entre les cellules avec des mutations mitochondriales et les cellules saines.
Les estimations suggèrent qu’environ 1 personne sur 4 000 souffre d’une maladie mitochondriale, un groupe de maladies chroniques héréditaires qui découlent de l’une des 200 mutations dans l’ADN mitochondrial transmises de la mère à l’enfant. Les maladies peuvent être présentes à la naissance ou se développer plus tard dans la vie.
Les mitochondries sont de minuscules enceintes à l’intérieur des cellules qui produisent de l’énergie à partir des aliments. Ils ont leur propre ADN qui est séparé de l’ADN principal dans le noyau de la cellule, et contrairement à l’ADN nucléaire, vient seulement de l’œuf (pas le sperme).
Des mutations dans l’ADN mitochondrial laissent des cellules sans énergie suffisante pour se développer et fonctionner correctement. Cela conduit à des handicaps progressifs, sévères, physiques, développementaux et cognitifs, avec des symptômes allant d’une croissance médiocre, faiblesse musculaire, douleur et perte de coordination, convulsions, cécité, perte d’audition, difficultés d’apprentissage et défaillance d’organes.
Il existe des traitements qui peuvent soulager certains symptômes ou ralentir la progression des maladies mitochondriales, mais jusqu’à présent, aucun traitement ne peut les guérir.
Plus tôt cette année, le Royaume-Uni a pris la décision d’autoriser la création d’embryons à partir de trois personnes. Mais, alors que cela empêcherait les enfants de naître avec la maladiemitochondriale, cela n’aide pas les personnes qui ont déjà la maladie.
Deux façons de créer des cellules souches exemptes d’ADN mitochondrial muté
Pour générer des cellules souches saines sans ADN mitochondrial muté, les chercheurs ont développé des techniques.
Les deux méthodes ont utilisé des échantillons de peau de patients atteints d’encéphalomyopathie mitochondriale ou de LeighSyndrome – des maladies mitochondriales graves qui affectent le cerveau et les muscles.
Pour la première méthode, l’équipe a utilisé un moyen standard de convertir les cellules de la peau en cellules pluripotentes – des cellules qui ont le potentiel d’être cajolé dans n’importe quel type de cellule dans le corps.
En raison de la nature de la maladie mitochondriale, toutes les mitochondries des cellules ne sont pas affectées dans la même mesure. Il y a une chance que certains n’aient pas d’ADN défectueux. Cela signifie que dans le processus de génération de nouvelles cellules, il y a une chance que certaines d’entre elles se retrouvent avec 0% de mitochondries malades.
Cela permet aux scientifiques de sélectionner les cellules souches 100% saines – exemptes de défauts de la motilité – de celles générées pour ce patient particulier.
Cependant, cette approche simple ne fonctionne pas nécessairement pour chaque patient. Certains individus n’ont pas de cellules avec suffisamment ou pas de mitochondries exemptes de maladies.
Ainsi, l’équipe a travaillé sur une seconde approche – une semblable à la substitution mitochondriale utilisée dans la FIV de trois personnes. Le noyau provenant de la peau d’un patient est transféré dans un ovule donneur avec des mitochondries saines. Le nouvel ovule est ensuite utilisé pour fabriquer des cellules souches pluripotentes.
Quand ils l’ont fait, l’équipe a découvert que les mitochondries en bonne santé ont pris le relais et que des cellules saines et génétiquement similaires du patient ont été générées avec succès.
Co-auteur Jun Wu, un associé de recherche dans le laboratoire du professeur Izpisua Belmonte, résume leurs conclusions:
« Dans les deux cas, l’idée est que nous avons des cellules souches saines, et nous savons comment transformer les cellules souches pluripotentes en différents types de cellules, elles ont le potentiel de donner naissance à tous les types de cellules dans le corps. »
Plus tôt cette année, a également rapporté comment l’équipe de l’Institut Salk a démontré avec succès pour la première fois comment une technique pour éditer l’ADN mitochondrial a arrêté les maladies mitochondriales humaines passant des souris femelles à leur progéniture.
Izpisua Belmonte a déclaré que le traitement pourrait être mis en œuvre dans les cliniques de FIV en une seule injection dans les ovules de la mère ou embryons précoces, et parce qu’il n’utilise pas l’ADN du donneur, il devrait conduire à un traitement plus sûr, plus simple et plus éthique. traitement de la mitochondrie chez une personne.
