Augmenter les niveaux d’une certaine protéine dans les cellules souches du sang afin que le système immunitaire cesse d’attaquer les cellules de l’insuline dans le pancréas pourrait être un moyen d’arrêter le diabète de type 1, selon une nouvelle étude rapportée dans.
Des chercheurs dirigés par ceux du Boston Children’s Hospital de l’université de Harvard ont découvert qu’ils pouvaient inverser l’hyperglycémie chez les souris diabétiques en modifiant leurs cellules souches sanguines défectueuses pour augmenter la production d’une protéine appelée PD-L1.
Dans le diabète de type 1, le pancréas ne produit pas suffisamment d’insuline. Sans insuline suffisante, le corps ne peut pas convertir le sucre dans le sang, ou le glucose, en énergie pour les cellules, ce qui entraîne une accumulation de glucose dans la circulation sanguine.
Avec le temps, cette hyperglycémie peut provoquer des complications graves, comme des problèmes de vision, ainsi que des dommages aux vaisseaux sanguins, aux nerfs et aux reins.
Le système immunitaire attaque les cellules bêta
Environ 5 % des 23,1 millions de personnes diagnostiquées avec le diabète aux États-Unis souffrent de diabète de type 1.
Le pancréas, situé juste derrière l’estomac, produit de l’insuline grâce à des cellules bêta qui détectent les niveaux de glucose dans le sang et libèrent la quantité adéquate d’insuline pour maintenir des taux de sucre normaux.
Dans le cas du diabète de type 1, une défaillance du système immunitaire entraîne l’attaque des cellules bêta par des lymphocytes T inflammatoires, qui réagissent normalement à des matériaux étrangers. Les mécanismes précis de cette attaque restent flous, mais les scientifiques suspectent qu’un virus ou un autre facteur environnemental puisse déclencher cette réponse chez des personnes présentant une prédisposition génétique.
Le « Saint Graal » des chercheurs cherchant à guérir le diabète de type 1 est de trouver un moyen de prévenir ou d’inverser cette attaque immunitaire ciblée contre les cellules bêta.
Plusieurs approches ont été explorées, y compris des médicaments cytostatiques pour freiner l’activité cellulaire, des vaccins visant à moduler la réponse immunitaire, et des traitements utilisant des cellules souches prélevées sur des cordons ombilicaux.
«Cellules souches sanguines défectueuses»
Une méthode qui a montré des promesses est la greffe de moelle osseuse autologue, qui vise à « redémarrer » le système immunitaire d’un individu en utilisant ses propres cellules souches hématopoïétiques. Cependant, même si cette méthode a été prometteuse, elle n’a pas toujours donné les résultats escomptés.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs, sous la direction de Paolo Fiorina, professeur adjoint de pédiatrie à l’hôpital pour enfants de Boston de la Harvard Medical School, ont potentiellement identifié pourquoi les traitements utilisant des cellules souches sanguines ne sont pas toujours efficaces.
« Nous avons constaté que dans le diabète, » explique le professeur Fiorina, « les cellules souches du sang sont défectueuses, ce qui favorise l’inflammation et peut conduire à l’apparition de la maladie. »
Le défaut qu’ils ont découvert est que les cellules souches du sang ne produisent pas suffisamment de la protéine PD-L1, qui joue un rôle crucial dans la régulation de l’attaque des cellules T.
Cette découverte a été faite en utilisant le profil d’expression génique pour identifier quelles protéines sont produites par les cellules souches du sang. Ils ont constaté que le réseau génétique des voies qui contrôlent la production de PD-L1 diffère entre les cellules souches sanguines humaines et celles de souris diabétiques. Cette différence est suffisamment significative pour inhiber la production de PD-L1, même aux premiers stades de la maladie.
« Remodeler le système immunitaire »
PD-L1 est une molécule intervenant dans le contrôle immunitaire qui aide à maintenir l’équilibre du système immunitaire. Lorsqu’elle se lie à une autre protéine, PD-1, présente à la surface des cellules T, elle les inactive.
Les scientifiques ont effectué plusieurs expériences dans lesquelles ils ont traité les cellules souches sanguines pour augmenter leur production de PD-L1, puis les ont testées sur des cellules humaines et murines. Ils ont observé que les cellules souches sanguines modifiées réduisaient la réponse immunitaire inflammatoire dans les deux types de cellules.
Lorsqu’ils ont injecté ces cellules souches modifiées à des souris diabétiques, ils ont constaté que les cellules migraient vers le pancréas des animaux, inversant leur hyperglycémie à court terme. À long terme, un tiers des souris ont réussi à maintenir des niveaux normaux de sucre dans le sang durant le reste de leur vie.
« Il y a vraiment une refonte du système immunitaire lorsque vous injectez ces cellules, » note le professeur Fiorina.
Les chercheurs ont testé deux méthodes pour inciter les cellules souches du sang à produire davantage de PD-L1 : l’une consistant à insérer un gène sain pour PD-L1, et l’autre à modifier la machinerie protéique des cellules avec un cocktail de trois petites molécules. Les deux approches ont montré le même effet d’inversion du diabète.
« La beauté de cette approche réside dans l’absence virtuelle d’effets indésirables, car elle utilise les propres cellules des patients, » souligne le professeur Fiorina.
Actuellement, les chercheurs collaborent avec une entreprise privée pour perfectionner la méthode utilisant le cocktail de petites molécules. Ils espèrent lancer un essai clinique de cette approche comme traitement du diabète de type 1.
Nouvelles Perspectives sur le Diabète de Type 1
En 2024, le paysage de la recherche sur le diabète est en pleine évolution. Des études récentes montrent que l’interaction entre le microbiome intestinal et le système immunitaire peut jouer un rôle clé dans le développement du diabète de type 1. Des recherches ont révélé que certains probiotiques pourraient moduler la réponse immunitaire et potentiellement retarder l’apparition de la maladie.
De plus, des essais cliniques en cours évaluent l’impact de thérapies géniques visant à corriger les défauts dans les cellules bêta. Ces approches innovantes pourraient offrir de nouvelles solutions aux patients, en ciblant spécifiquement les mécanismes qui déclenchent l’auto-immunité.
Enfin, la combinaison de traitements immunomodulateurs avec des thérapies cellulaires pourrait bien redéfinir notre approche du diabète de type 1. Les résultats préliminaires sont prometteurs et pourraient ouvrir la voie à des traitements plus efficaces et personnalisés à l’avenir.
