Cellules du muscle cardiaque humain dérivées de nouvelles cellules souches universellesDes scientifiques de l' Université de Californie à San Francisco ont pour la première fois développé des cellules souches universelles en utilisant la technologie d'édition de gènes CRISPR pour produire des cellules souches pluripotentes qui peuvent être transplantées chez n'importe quel patient sans provoquer de réponse immunitaire.
Les cellules souches pluripotentes sont des cellules qui peuvent devenir des cellules de tout type dont le corps a besoin. Il y a un peu plus de dix ans, les progrès révolutionnaires ont montré comment des cellules adultes pleinement formées peuvent se transformer efficacement en cellules souches pluripotentes. Ces cellules souches pluripotentes induites (iPSC) ont promis de changer la médecine régénérative, mais les applications cliniques n'ont pas réussi.
«Il y a beaucoup de problèmes avec iPSC, mais les plus grands obstacles sont le contrôle de la qualité et la reproductibilité», explique Tobias Diz, auteur principal de la nouvelle étude. «Nous ne savons pas pourquoi certaines cellules sont plus facilement reprogrammables que d'autres, mais la plupart des scientifiques conviennent que nous ne sommes pas encore sûrs de leur application clinique. Pour cette raison, la plupart des essais de thérapie iPSC individualisés ont été suspendus. "
Lors de la croissance de l'iPSC, les scientifiques doivent démarrer un processus complexe et long, y compris la collecte de cellules adultes de chaque patient indépendant, afin d'éviter une réaction immunitaire lors de la transplantation cellulaire ultérieure. La nouvelle étude vise à développer un nouveau processus pour développer des iPSC universels qui peuvent être utilisés par n'importe quel patient.
Pour ce faire, les scientifiques ont utilisé CRISPR pour désactiver deux gènes spécifiques qui produisent des protéines qui signalent qu'ils sont des cibles du système immunitaire. Cependant, les scientifiques ont découvert que ces protéines désactivées déclenchent toujours l'attaque des cellules immunitaires tueuses naturelles (NK). Une autre partie du puzzle a été obtenue à partir du gène CD47. Les chercheurs ont découvert que l'activité NK peut être inhibée par la surexpression du gène CD47 dans iPSC.
Grâce à divers essais sur des animaux, les chercheurs ont découvert que ces nouveaux iPSC universels peuvent être transplantés chez des souris avec différents profils immunitaires sans aucune réponse immunitaire. Pour aller plus loin, les chercheurs ont utilisé les nouveaux iPSC pour cultiver des cellules cardiaques humaines, qu'ils ont transplantées dans des souris chimériques humanisées. Non seulement il n'y avait pas de réponse immunitaire contre eux, mais les cellules ont commencé à former les premiers débuts du muscle cardiaque.
«C'est la première fois que nous cultivons des cellules d'ingénierie qui peuvent être transplantées et qui peuvent survivre chez tous les receveurs immunocompétents sans provoquer de réponse immunitaire», explique Dees.
Bien que beaucoup de travail doive être fait pour développer des thérapies sûres spécifiques, ces progrès jettent les bases pour que ces thérapies soient beaucoup moins chères et, espérons-le, beaucoup plus efficaces. Si ces nouvelles cellules s'avèrent sûres et bénéfiques pour les patients, elles élimineront le processus coûteux et onéreux de personnalisation des futurs traitements à base de cellules souches.
«Notre technologie peut bénéficier à un plus large éventail de personnes, et le coût est beaucoup plus faible qu'avec toute approche personnalisée», explique Dis. «Nous devons fabriquer nos cellules une seule fois, et nous obtenons une ligne qui peut être utilisée universellement.»
Université de Californie à San Francisco