Reprogrammation des cellules alpha pour combattre le diabète

Plutôt que d'essayer de réactiver les cellules bêta productrices d'insuline, les chercheurs affirment que la reprogrammation des cellules alpha en cellules bêta pourrait être une meilleure voie pour traiter le diabète de type 2.
Les scientifiques de l’École de médecine Perelman de l’Université de Pennsylvanie ont expliqué dans le Journal of Clinical Investigation qu'ils ont réussi à traiter des cellules humaines et de souris avec des composés qui altéraient la chromatine (matière nucléaire cellulaire) dans les cellules alpha, induisant ainsi l'expression des gènes des cellules bêta. En d'autres termes, ils ont réussi à obtenir que les cellules alpha, qui existent dans le pancréas à côté des cellules bêta, se comportent comme des cellules bêta.
L'insuline est produite par les cellules bêta des îlots de Langerhans, dans le pancréas.
L'auteur principal, Klaus H. Kaestner, Ph.D., professeur de génétique et membre de l'Institut du diabète, de l'obésité et du métabolisme, a déclaré:

"Ce serait une situation gagnant-gagnant pour les diabétiques - ils auraient plus de cellules bêta produisant de l'insuline et il y aurait moins de cellules alpha productrices de glucagon."

Les patients atteints de diabète de type 2 ont deux problèmes (parmi d'autres) liés aux cellules bêta et alpha:

• Ils manquent d'insuline (quelles cellules bêta produisent)
• Ils produisent trop de glucagon (produit par les cellules alpha)

Si certaines cellules alpha deviennent comme des cellules bêta, il y aura plus d'insuline et moins de production de glucagon, une situation idéale pour les patients atteints de diabète de type 2.
Dans les deux types de diabète - types 1 et 2 - il n'y a pas suffisamment de cellules bêta. En théorie, la transplantation de cellules bêta devrait arrêter la maladie chez les patients atteints de diabète de type 1 (plus contrôle de l'immunosuppression). Le problème est de générer suffisamment de ces cellules, soit à partir de cellules souches embryonnaires, soit en reprogrammant des types de cellules matures, en laboratoire. Dans une étude précédente publiée dans Rapports de cellule En novembre 2012, des chercheurs danois ont découvert qu'en laboratoire, les cellules bêta peuvent se développer mieux à partir de cellules souches en 3D.
Le glucagon, qui élève les taux de glucose dans le sang, est synthétisé par les cellules alpha, un autre type de cellule endocrine du pancréas.


Le traitement des îlots humains avec l'inhibiteur de l'histone méthyltransférase Adox entraîne la co-localisation du facteur de transcription spécifique PDX1 des cellules bêta (blanc) dans une sous-population substantielle de cellules positives au glucagon (rouge), indiquant une conversion partielle du devenir endocrinien
Kaestner a déclaré:

«Nous avons traité des cellules d'îlots humains avec un produit chimique qui inhibe une protéine qui place des groupes méthyliques sur les histones, ce qui, parmi de nombreux autres effets, entraîne la suppression de certaines modifications des histones qui affectent l'expression des gènes.
Nous avons ensuite trouvé une haute fréquence de cellules alpha qui exprimaient les marqueurs de cellules bêta et qui produisaient même de l'insuline après un traitement médicamenteux. "

Les histones sont des protéines complexes autour desquelles les brins d'ADN sont enveloppés dans le noyau d'une cellule.
Les scientifiques ont découvert que plusieurs des gènes des cellules alpha étaient marqués par des modifications à la fois de l'histone d'activation et de la répression. Inclus étaient un grand nombre de gènes dans la fonction des cellules bêta. Dans un état, lorsqu'un gène spécifique était désactivé, il devenait facilement activé en supprimant une modification qui supprime l'histone.

Kaestner a déclaré: "Dans une certaine mesure, les cellules alpha humaines semblent être dans un état épigénétique" plastique ". nous pourrions utiliser cela pour reprogrammer les cellules alpha vers le phénotype des cellules bêta pour produire ces cellules produisant beaucoup d'insuline."
Dans un résumé du même journal, les auteurs ont conclu:

"Ainsi, les cellules des îlots pancréatiques de mammifères présentent une plasticité épigénomique spécifique au type cellulaire, ce qui suggère que la manipulation épigénomique pourrait constituer une voie de reprogrammation cellulaire et de nouvelles thérapies basées sur le remplacement cellulaire pour le diabète."

L'étude a été parrainée par le Beckman Research Center / NIDDK / Programme intégré de distribution d'îlots (10028044) et l'Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales (U01 DK070430, U42 RR006042, U01DK089529, R01DK088383, U01DK089569).

Pas la première fois, les cellules alpha ont été considérées comme des cellules bêta potentielles

Des chercheurs de l'Institut Max Planck de chimie biophysique d'Allemagne, de l'Université de Göttingen en Allemagne et du Centre de thérapie cellulaire bêta de la FRDJ à Diabète, en Belgique, ont parlé de l'utilisation de cellules alpha productrices de glucagon et de leur transformation en cellules bêta productrices d'insuline. dans un rapport dans la revue Cellule en août 2009.
Ils ont découvert que de nouvelles cellules bêta produisant de l'insuline chez la souris pouvaient être générées à partir de cellules alpha en modifiant l'expression de Pax4 (un gène) dans les cellules alpha.
Ecrit par Christian Nordqvist