Diabète de type 1: Les cellules souches sanguines modifiées pourraient-elles conduire à une guérison?

Selon une nouvelle étude publiée dans le rapport, l’augmentation du taux de certaines protéines dans les cellules souches sanguines, de sorte 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. Médecine translationnelle des sciences.
Les scientifiques ont peut-être trouvé un moyen d'inverser le diabète de type 1.

Les chercheurs menés par le Boston Children's Hospital de la faculté de médecine de Harvard au Massachusetts 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 suffisamment d'insuline, le corps ne peut pas convertir le sucre sanguin, ou glucose, en énergie pour les cellules, avec pour résultat qu'il s'accumule dans la circulation sanguine.

Au fil du temps, une glycémie élevée, ou hyperglycémie, entraîne des complications graves telles que des problèmes de vision et 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 atteintes de diabète aux États-Unis sont atteintes de diabète de type 1.

Le corps produit de l'insuline dans le pancréas, qui est un organe situé juste derrière l'estomac. Il contient des cellules bêta productrices d'insuline qui détectent normalement les taux de glucose dans le sang et libèrent juste la bonne quantité d'insuline pour maintenir le taux de sucre normal.

Dans le diabète de type 1, une anomalie du système immunitaire fait que les lymphocytes T inflammatoires - qui réagissent généralement aux substances "étrangères" - attaquent les cellules bêta du pancréas. Personne ne sait exactement comment cela se produit, mais les scientifiques soupçonnent qu'un virus, ou un autre élément déclencheur dans l'environnement, le déclenche chez des personnes ayant certains gènes hérités.

Le "Saint Graal" des scientifiques cherchant un traitement pour le diabète de type 1 est de trouver un moyen de prévenir ou d'arrêter l'attaque immunitaire sur les cellules bêta.

Plusieurs approches ont été essayées, notamment des médicaments "cytostatiques" pour arrêter l'activité des cellules, des vaccins qui tentent de modifier la réponse immunitaire et des traitements utilisant des cellules souches provenant de cordons ombilicaux.

"Cellules souches sanguines défectueuses"

L'une des approches les plus prometteuses est la "greffe autologue de moelle osseuse", qui tente de "redémarrer" le système immunitaire d'une personne en utilisant ses propres cellules souches hématopoïétiques. Cependant, même cette méthode ne s’est pas avérée aussi efficace que les médecins l’espéraient.

Maintenant, dans la nouvelle étude, les chercheurs - dirigés par l'investigateur principal Paolo Fiorina, professeur adjoint de pédiatrie au Boston Children's Hospital de la Harvard Medical School - auraient pu découvrir pourquoi les traitements utilisant les cellules souches du sang peuvent ne pas toujours fonctionner.

"Nous avons trouvé que dans le diabète", explique le professeur Fiorina, "les cellules souches du sang sont défectueuses, favorisant l'inflammation et pouvant conduire à l'apparition de la maladie".

Le défaut qu’ils ont découvert est que les cellules souches du sang - c’est-à-dire les cellules progénitrices qui donnent naissance à des cellules matures - ne produisent pas suffisamment de protéine appelée PD-L1 qui résiste aux attaques des cellules T.

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Ils ont trouvé cela en utilisant le profilage de l'expression génique pour découvrir quelles protéines sont produites par les cellules souches du sang. Ils ont découvert que le réseau génétique des voies qui contrôlent la production de PD-L1 est différent dans les cellules souches sanguines des humains et des souris diabétiques. Cette différence est suffisante pour empêcher la production de PD-L1, même au début de la maladie.

"Remodeler le système immunitaire"

PD-L1 est une molécule "immuno-checkpoint" qui aide à maintenir le système immunitaire en équilibre. Quand il se branche sur une autre protéine appelée PD-1 qui se trouve à la surface des cellules T, il les inactive.

Les scientifiques ont mené un certain nombre d'expériences dans lesquelles ils ont traité les cellules souches du sang afin de produire plus de PD-L1, puis de les tester sur des cellules humaines et de souris. Ils ont découvert que les cellules souches sanguines modifiées réduisaient la réaction immunitaire inflammatoire chez les cellules humaines et chez les souris.

Lorsqu'elles ont injecté aux cellules diabétiques les cellules souches modifiées, elles ont constaté que les cellules voyageaient vers les pancréas des animaux et inversaient leur hyperglycémie à court terme. À plus long terme, un tiers des souris ont maintenu des taux normaux de sucre dans le sang pour 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 expérimenté deux façons d'obtenir que les cellules souches sanguines produisent plus de PD-L1: une qui insère un gène sain pour PD-L1 et une autre qui modifie la machinerie protéique des cellules avec un "cocktail" de trois petites molécules. Les deux méthodes ont eu le même effet d'inhibition du diabète.

"La beauté de cette approche est l'absence virtuelle d'effets indésirables, car elle utiliserait les propres cellules des patients."

Paolo Fiorina

En attendant, les chercheurs travaillent avec une entreprise privée pour améliorer la méthode utilisant le cocktail de petites molécules. Ils espèrent lancer un essai clinique de cette approche en tant que traitement du diabète de type 1.