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Régénérer les cellules ciliées de l’oreille interne grâce à un cocktail médicamenteux

La plupart des surdités acquises sont liées à la perte irréversible des cellules ciliées de l’oreille interne. Une étude publiée en février laisse entrevoir l’espoir de régénérer ces cellules à partir de cellules souches également présentes dans l’oreille.

Simulation de l'oreille interne

© janulla

Une nouvelle technique régénérative entend lutter contre la perte auditive en recréant des cellules ciliées dans l’oreille interne. 5 % de la population mondiale, soit pas moins de 360 millions de personnes, sont aujourd’hui concernés par une perte auditive. Dans environ 90 % des cas de malentendance ou de surdité acquises, la perte auditive résulte de la mort des cellules ciliées présentes dans la cochlée, l’organe de l’audition situé dans l’oreille interne.

Ces cellules sont fragiles et peuvent être endommagées par le bruit excessif, certains médicaments, des infections de l’oreille ou le simple vieillissement à l’origine de la presbyacousie. Or, contrairement à ce qui peut se passer chez certains oiseaux et amphibiens, voire chez certains mammifères nouveau-nés comme la souris, les quelques 16 000 cellules ciliées de chaque oreille humaine n’ont pas de capacité de renouvellement.

L’étude publiée dans Cell Reports en février 2017 a montré qu’il est possible de recréer in vitro et chez la souris adulte des cellules de ce type à partir de cellules souches situées également dans l’oreille interne.

Obtenir des cellules capables de se différencier

En 2013, des chercheurs du Massachusetts Eye and Hear avaient ouvert une piste intéressante en réussissant chez la souris à forcer des cellules de l’oreille interne à se différencier en cellules ciliées. Malheureusement, les résultats sur la restauration de l’audition étaient limités par le faible nombre de cellules capables de se différencier.

La nouvelle étude réalisée par ces mêmes chercheurs du Massachusetts Eye and Hear, ainsi que leurs collègues du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et du Brigham and Women’s Hospital, montre qu’il est possible de faire préalablement se multiplier les cellules progénitrices, dites LGR5+, avant de les différencier en cellules ciliées, grâce à deux cocktails successifs de facteurs de croissance et de différenciation. Cette opération fait passer le nombre de cellules ciliées produites à partir d’une souris de 200 à 11 500. « Il y a selon moi deux grandes nouveautés dans cette publication. Tout d’abord, les chercheurs ont réussi à manipuler des cellules progénitrices adultes, des cellules qui expriment la protéine LGR5+ et qui sont des cellules de soutien dans la cochlée. Surtout, contrairement aux efforts précédents de trans-différenciation de cellules souches qui accusaient une perte importante de cellules et peu de réelle différenciation, le nombre de cellules obtenu est conséquent », apprécie le Docteur Jean-Luc Puel, chef de l’équipe « Surdités, acouphènes, thérapies » à l’institut des Neurosciences de Montpellier qu’il dirige.

Quels espoirs thérapeutiques ?

Les chercheurs ont également procédé à un essai sur des cellules souches humaines obtenues de l’oreille interne d’un patient opéré pour une tumeur cérébrale. Les cellules souches humaines adultes se sont aussi multipliées et différenciées, bien qu’en quantité moindre en comparaison des cellules de souris. Les auteurs de la publication entretiennent de bons espoirs de pouvoir appliquer leur stratégie à l’homme dans un avenir proche. Une autre application serait d’obtenir un large nombre de cellules afin de tester in vitro d’autres traitements visant à restaurer les cellules ciliées.

Cependant, bien que ces recherches constituent une avancée fondamentale importante pour comprendre les mécanismes de différenciation, l’option thérapeutique est loin d’être déjà accessible. « Les cellules obtenues doivent encore montrer leur fonctionnalité. Il sera en outre difficile de réussir à reproduire l’architecture complexe des cellules ciliées, en plusieurs couches dans la cochlée, ainsi que leurs connexions. De plus, la perte des cellules LGR5+ de soutien intervient également dans le processus de surdité acquise, après la perte des cellules ciliées. La question de la fenêtre thérapeutique se posera donc. Toutes les surdités ne pourront vraisemblablement pas être traitées de cette manière », prévient le Dr Puel. D’où l’intérêt, en parallèle de travaux comme celui-ci ou d’autres approches de thérapie génique également développées pour tenter de convertir des cellules souches en cellules ciliées, de miser aussi sur des traitements visant à ralentir leur perte. « Nous pouvons citer par exemple les molécules anti-apoptotiques, efficaces dans certains cas de presbyacousie », rappelle le Dr Puel.

Les chercheurs du Massachusetts Eye and Hear ont eux décidé de continuer à porter leurs efforts sur les cellules LGR5+ aux propriétés étonnantes puisque d’après leurs observations, le second cocktail induisant la différenciation pourrait même être facultatif. Les cellules progénitrices LGR5+ semblent se transformer naturellement en cellules ciliées dans la cochlée, en réponse aux signaux de l’environnement. Les chercheurs espèrent donc prochainement mettre au point un traitement reposant sur une injection unique dans l’oreille moyenne, qui diffuserait dans l’oreille interne. Avec la création d’une société dédiée à cet objectif, Frequency Therapeutics, les chercheurs entendent tester leur technique chez l’homme d’ici 18 mois.

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