Le diabète touche actuellement 29 millions d’Américains, un chiffre alarmant qui ne cesse de croître. Pendant des décennies, les chercheurs ont cherché des méthodes pour remplacer les précieuses cellules d’insuline du pancréas, souvent détruites par cette maladie. Récemment, des recherches novatrices ont ouvert la voie à la transformation génétique des cellules alpha en cellules bêta productrices d’insuline, offrant ainsi une lueur d’espoir pour les patients.
Selon le Centre pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC), le diabète est aujourd’hui la septième cause de décès aux États-Unis, un fait qui souligne l’urgence de trouver des solutions efficaces.
Le rapport du CDC indique que 29 millions d’Américains vivent avec cette maladie, tandis que 86 millions d’autres sont en phase de prédiabète, un état préoccupant qui précède souvent le diabète de type 2.
Le diabète de type 1 se caractérise par l’incapacité du pancréas à produire de l’insuline. En effet, le système immunitaire attaque et détruit les cellules bêta, responsables de cette production cruciale. Sans insuline, le glucose ne peut entrer dans les cellules et s’accumule dans le sang, conduisant à des complications graves.
Depuis des années, les scientifiques explorent des méthodes pour remplacer les cellules bêta, parfois appelées cellules des îlots, en utilisant des cellules souches ou des cellules adultes. Bien que certaines avancées aient été réalisées, les résultats n’ont pas encore abouti à des traitements efficaces.
Aujourd’hui, une équipe de chercheurs du Centre de recherche en médecine moléculaire du CeMM en Autriche semble avoir enfin trouvé la clé pour ouvrir la porte à une possible guérison du diabète de type 1.
Le rôle des cellules alpha et bêta
Dirigée par Stefan Kubicek, cette équipe a étudié les effets d’une variété de médicaments sur la transformation des cellules alpha en cellules bêta. Leurs résultats prometteurs ont été publiés dans une revue scientifique de renom.
Les îlots de Langerhans dans le pancréas, qui contiennent à la fois des cellules alpha et bêta, jouent un rôle essentiel dans la régulation de la glycémie. Les cellules alpha produisent du glucagon, tandis que les cellules bêta réduisent les niveaux de sucre dans le sang. Fait intéressant, les cellules alpha ont la capacité de se transformer en cellules bêta, un mécanisme de régénération qui pourrait être exploité.
En cas de déficit sévère en cellules bêta, il a été démontré que les cellules alpha peuvent se convertir en cellules bêta grâce à un régulateur épigénétique nommé Arx. Ce dernier joue un rôle crucial dans la détermination de l’identité des cellules endocrines. Des études récentes ont révélé que la répression d’Arx est essentielle pour que les cellules bêta conservent leur fonctionnalité.
« Arx régule de nombreux gènes qui sont cruciaux pour la fonctionnalité d’une cellule alpha », explique Kubicek. « Des travaux antérieurs ont montré qu’un knockout génétique d’Arx peut induire cette transformation. »
À ce stade, les chercheurs savaient qu’Arx était nécessaire pour cette transformation, mais ils ignoraient s’il existait d’autres facteurs influençant le processus dans le corps humain.
Pour approfondir cette question, l’équipe de Kubicek a élaboré des lignées cellulaires alpha et bêta, qu’ils ont ensuite isolées. Ils ont démontré qu’une privation d’Arx suffisait à conférer à une cellule son identité bêta, sans nécessiter d’autres facteurs externes.
Le médicament contre le paludisme transforme les cellules alpha en cellules productrices d’insuline
Les scientifiques ont alors pu tester l’impact d’une large gamme de médicaments approuvés sur les cellules alpha cultivées, en utilisant un test automatisé innovant.
Ils ont découvert que les artémisinines, une classe de médicaments utilisés pour traiter le paludisme, provoquaient un effet similaire à la perte d’Arx, permettant ainsi aux cellules alpha de se transformer en cellules bêta fonctionnelles produisant de l’insuline.
« Notre étude a démontré que les artémisinines modifient le programme épigénétique des cellules alpha et induisent des changements profonds dans leur fonctionnement », précise Kubicek.
Ce processus se produit grâce à l’activation des récepteurs GABA, essentiels dans la régulation de la sécrétion d’insuline.
L’effet du GABA chez les rongeurs et les humains
Le GABA est un neurotransmetteur majeur sécrété par les cellules bêta. En se liant à une protéine nommée géphyrine, les artémisinines activent les récepteurs GABA, agissant comme des interrupteurs dans la signalisation cellulaire. Cela entraîne finalement une augmentation de la production d’insuline.
Les recherches de Kubicek corroborent des études antérieures sur des modèles murins, démontrant que le GABA favorise la transformation des cellules alpha en cellules bêta. Une étude de Patrick Collombat a également été publiée dans le même numéro.
Les effets bénéfiques des artémisinines ont été confirmés non seulement en laboratoire, mais aussi dans des organismes modèles tels que le poisson-zèbre, la souris et le rat. Ces résultats laissent penser que les effets pourraient également se manifester chez l’homme, compte tenu des similitudes entre les cibles moléculaires.
« Il est crucial de tester les effets à long terme des artémisinines, notamment parce que la capacité de régénération des cellules alpha humaines reste incertaine. De plus, il est impératif de protéger ces nouvelles cellules bêta du système immunitaire. Cependant, nous sommes convaincus que la découverte des artémisinines et leur mode d’action pourraient ouvrir la voie à de nouvelles thérapies pour le diabète de type 1 », conclut Dr. Stefan Kubicek.
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Nouveaux développements et perspectives pour 2024
En 2024, les recherches continuent de progresser, avec des études supplémentaires visant à explorer les mécanismes sous-jacents à l’action des artémisinines. Des essais cliniques sont en cours pour évaluer leur efficacité chez les patients atteints de diabète de type 1.
De plus, des collaborations internationales se mettent en place pour maximiser les ressources et partager les découvertes. L’objectif est de développer des traitements combinés qui pourraient non seulement améliorer la régénération des cellules bêta, mais aussi renforcer la réponse immunitaire pour protéger ces cellules nouvellement formées.
Les résultats préliminaires sont prometteurs et pourraient transformer notre approche du traitement du diabète de type 1. En gardant un œil sur les avancées de la recherche, nous espérons qu’une solution durable sera bientôt à la portée des patients, leur offrant une meilleure qualité de vie.
