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Les scientifiques utilisent des cellules souches pour restaurer la testostérone

L'hypogonadisme masculin est une affection qui touche près d'un tiers de la population masculine âgée. L'option de traitement la plus courante est la thérapie de remplacement de la testostérone, mais la pratique peut avoir des effets secondaires importants. Un nouveau développement de la recherche sur les cellules souches suggère qu'un traitement alternatif de l'hypogonadisme pourrait bientôt être disponible.
La recherche sur les cellules souches pourrait constituer une alternative au traitement hormonal substitutif.

La testostérone est une hormone clé pour la croissance sexuelle, cognitive et corporelle et le développement des hommes pendant la puberté.

Avec l'âge, les niveaux de testostérone diminuent naturellement, mais l'hypogonadisme masculin est une condition dans laquelle le corps produit des niveaux anormalement bas de testostérone.

Ces niveaux réduits peuvent entraîner des troubles de l'humeur, une baisse de la libido et une diminution de la force musculaire et osseuse.

Les faibles niveaux de testostérone associés à l'hypogonadisme sont parfois dus à des dysfonctionnements des testicules, de l'hypophyse ou de l'hypothalamus. Environ 30% des hommes âgés seraient affectés par la maladie.

L'approche clinique commune de l'hypogonadisme est la thérapie de remplacement de la testostérone. Cependant, un nombre important de recherches soulignent les divers effets secondaires du traitement hormonal substitutif, y compris un risque de thromboembolie veineuse et de thrombose veineuse profonde.

En fait, en 2014, la Food and Drug Administration des États-Unis, en collaboration avec Santé Canada, a exigé que les fabricants ajoutent un avertissement sur ces risques pour tous les produits à base de testostérone.

De nouvelles recherches sur les cellules souches suggèrent qu’il pourrait y avoir un autre type de traitement, qui impliquerait la transformation des cellules cutanées adultes en cellules productrices de testostérone.

Utilisation de la reprogrammation directe des cellules pour créer des cellules de Leydig chez les rongeurs

La testostérone est le résultat final d'un processus plus long. Les cellules de Leydig - qui se trouvent dans les testicules - produisent des androgènes, et ces hormones sont ensuite biosynthétisées en testostérone.

Les chercheurs dirigés par Yadong Huang, de l'Université de Jinan, en Chine, ont examiné la possibilité de "créer" des cellules de type Leydig en reprogrammant directement les cellules. Les résultats ont été publiés dans la revue Rapports sur les cellules souches.

Dans la recherche sur les cellules souches, la reprogrammation directe des cellules serait une technique plus rapide et plus sûre pour obtenir le type de cellule souhaité que la reprogrammation épigénétique régulière.

C'est pourquoi Huang et son co-auteur, Zhijian Su, également de l'université de Jinan, ont compris que la meilleure approche régénératrice serait de transformer directement les cellules cutanées adultes en cellules de type Leydig, puis de les transplanter chez les hommes atteints d'hypogonadisme.

Pour tester cette hypothèse, les scientifiques ont utilisé des rongeurs mâles atteints d'hypogonadisme.

Ils ont infecté des fibroblastes embryonnaires de souris - un type de cellule trouvé dans le tissu conjonctif - avec un vecteur portant le gène mCherry. Cela leur a permis de séparer les cellules stéroïdogènes des fibroblastes.

Ensuite, Huang et son équipe ont examiné 11 facteurs de transcription qui, selon eux, pourraient réguler l'expression génique stéroïdogène des cellules de Leydig.

En éliminant progressivement plusieurs des 11 facteurs de transcription, les chercheurs les ont finalement réduits à trois: Dmrt1, Gata4 et Nr5a1.

Ensuite, l'équipe a utilisé des vecteurs lentiviraux - un type de rétrovirus pouvant modifier l'expression du gène de leur cellule cible - pour forcer l'expression génique de ces trois facteurs transcriptionnels.

Le résultat a été un succès. Les chercheurs ont réussi à reprogrammer directement les cellules cutanées de la souris pour obtenir des cellules de Leydig productrices de testostérone qui fonctionnent parfaitement.

Les cellules de type Leydig ont restauré avec succès la testostérone chez les rongeurs

Finalement, les scientifiques ont transplanté ces cellules de Leydig dans les testicules de rats et de souris déficients en testostérone.

Les cellules ont non seulement survécu, mais elles ont également rétabli des niveaux normaux de testostérone chez les hommes souffrant d'hypogonadisme.

Le succès de cette entreprise scientifique suggère une alternative prometteuse à la thérapie de remplacement des androgènes.

"En fin de compte, nous espérons que cette recherche ouvrira la voie à des essais cliniques sur une nouvelle approche de la médecine régénérative pour traiter la carence en androgènes chez l'homme", a déclaré Su.

Huang explique également la signification de l'étude.

"Notre étude est la première à rapporter une méthode de génération de cellules de Leydig par reprogrammation directe des cellules. Cette source alternative de cellules de Leydig sera très importante pour la recherche fondamentale et offrira une perspective intéressante d'application clinique dans le domaine de la médecine régénérative. "

Yadong Huang

Les auteurs espèrent que les recherches futures viseront à améliorer l'efficacité de leur approche et à créer une population pure de cellules de type Leydig.

Huang et son équipe étudient actuellement plus en détail les mécanismes impliqués dans la reprogrammation directe des cellules de la peau en cellules de type Leydig. Ils examinent également d'autres méthodes de conversion cellulaire directe non virales et utilisant de petites molécules.

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