Traumatismes médullaires : une piste pour régénérer les interneurones V2a à partir de cellules souches

Une piste régénérative des interneurones V2a se précise dans la réparation des lésions traumatiques médullaires avec une découverte publiée dans les « PNAS ». Des chercheurs du Gladstone Institutes à San Francisco ont réussi à créer, à partir de cellules souches humaines, ces neurones très particuliers impliqués dans la transmission des signaux nerveux, et à les transplanter avec succès chez la souris.   

Les interneurones V2a, ces neurones très longs localisés dans le cerveau et la moelle épinière, se projettent sur les motoneurones qui assurent au final la contraction musculaire pendant le mouvement au niveau des membres. Les interneurones couvrent de longues distances le long de la moelle épinière pour amorcer et coordonner le mouvement. Les lésions des interneurones V2a peuvent interrompre les connexions entre le cerveau et les membres, ce qui contribue à la paralysie suivant un traumatisme médullaire.

Le choix de cellules souches humaines

« Les interneurones peuvent se rediriger après des lésions médullaires, ce qui fait d'eux une cible thérapeutique prometteuse, explique Todd McDevitt, chercheur au Gladstone Institutes et auteur senior de l'étude. Notre objectif est de rerouter les circuits perturbés en remplaçant les interneurones endommagés pour créer de nouvelles voies de transmission du signal autour du site de la lésion. »

Ce travail de recherche utilise, pour la première fois, des cellules souches humaines. Les approches précédentes, infructueuses jusque-là, étaient menées à partir de cellules plus différenciées, des progéniteurs neuronaux (à l'origine des cellules cérébrales ou médullaires) ou des progéniteurs oligodendrocytes (qui produiront les gaines de myéline).

Un cocktail très précis

Le succès de leur expérimentation repose sur la mise au point d'un cocktail associant trois composés et sur l'ajustement exact de leurs dosages respectifs. « Notre principale difficulté était de trouver le bon timing et la bonne concentration des molécules de signalisation, qui produisent des interneurones V2a et non pas d'autres types cellulaires neuronaux, comme les neurones moteurs », explique Jessica Butts, premier auteur.

Après transplantation des interneurones V2a dans la moelle épinière de souris saines, les chercheurs ont observé que les cellules maturaient de façon appropriée et s'intégraient rapidement au sein des cellules médullaires existantes. Après greffe cellulaire, les souris se déplaçaient sans problème.

« C'était très encourageant de voir que les cellules transplantées parcourent de longues distances dans les deux directions – une caractéristique clef des interneurones V2a —, et qu'ils commencent à se connecter avec les neurones hôtes », souligne Dylan McCreedy, co-auteur. L'étape suivante pour les scientifiques sera de réaliser la transplantation cellulaire chez des souris ayant une lésion médullaire pour évaluer les bénéfices en thérapeutique.