« Nous avons découvert le commutateur d’énergie manquant nécessaire pour produire des cellules bêta humaines robustes et fonctionnelles, une découverte qui ouvre la voie à un traitement viable pour le diabète humain », souligne le Dr Ronald Evans, biologiste moléculaire au Salk Institute qui a codirigé ce travail.
La greffe de cellules bêta fonctionnelles représente une approche thérapeutique prometteuse dans le diabète de type 1. Si des cellules bêta insulinosécrétrices peuvent être produites in vitro à partir de cellules souches humaines (embryonnaires ou pluripotentes induites), un défi demeure cependant ; les cellules obtenues jusqu’ici sont peu fonctionnelles ou simplement incapables de réagir à une variation de la glycémie.
« Personne n’a réussi à comprendre comment fabriquer des cellules pancréatiques à partir de cellules de patients qui puissent à la fois répondre au glucose et produire de l’insuline », explique le Dr Evans.
Réseau de transcription
Avec son équipe, ils ont d’abord comparé des cellules bêta fœtales ou néonatales à des cellules bêta d’adultes. Ils ont constaté que les cellules bêta adultes se distinguent par l’expression du récepteur nucléaire ERRg (estrogen-related receptor gamma), un facteur de transcription connu pour favoriser la course d’endurance.
Ils ont découvert que le facteur EERg est requis pour la maturation des cellules bêta in vivo. Son expression activée après la naissance dans les cellules bêta actionne un réseau de transcription qui favorise le métabolisme oxydatif de la mitochondrie et la production d’énergie nécessaire pour déclencher la sécrétion d’insuline en réponse au glucose.
De fait, les souris dont les cellules bêta sont déficientes en ERRg sont incapables de sécréter de l’insuline en réponse à une glycémie élevée. Cette fonction clé de l’EERg a été utilisée in vitro. Les chercheurs ont obtenu des cellules bêta à partir de la différenciation de cellules pluripotentes induites (cellules iPS) produites par reprogrammation de cellules humaines endothéliales. Alors que ces cellules bêta (dérivées de cellules iPSh) sont insulinosécrétrices mais incapables de répondre au glucose, la surexpression de l’ERRg dans ces cellules induit leur maturation métabolique et leur permet de sécréter l’insuline en réponse au glucose.
Une avancée majeure
Greffées chez des souris diabétiques, ces cellules bêta fonctionnelles améliorent le diabète dès le premier jour. « Nous avons découvert que le facteur de transcription ERRg est un coordinateur essentiel requis pour la maturation des cellules bêta en cellules pleinement fonctionnelles, c’est-à-dire capables de sécréter de l’insuline en réponse à une glycémie élevée, précise au « Quotidien » le Dr Michael Downes, senior co-auteur de ce travail publié dans la revue « Cell Metabolism ». Cette découverte offre un nouvel éclairage sur le mécanisme de libération d’insuline stimulée par le glucose, et représente une avancée majeure pour créer des cellules bêta fonctionnelles destinées à la thérapie cellulaire. »
« Cette avancée permettra d’avoir une réponse insulinique mieux contrôlée qu’avec les traitements actuellement disponibles », estime-t-il. Le prochain objectif de l’équipe sera d’étudier ces cellules bêta dans des modèles primates de diabète, avec l’espoir de débuter des essais cliniques d’ici quelques années. Selon le Dr Evans, les cellules bêta produites in vitro étaient simplement bloquées au stade foetal. Le fœtus recevant de sa mère des taux réguliers de glucose, il n’aurait nul besoin de produire de l’insuline pour réguler sa glycémie. Le facteur serait activé lors de la première inspiration qui oxygène le sang et contribue à déclencher le métabolisme oxydatif.
Cell Metabolism 12 avril 2016, Yoshira et coll.
CCAM technique : des trous dans la raquette des revalorisations
Dr Patrick Gasser (Avenir Spé) : « Mon but n’est pas de m’opposer à mes collègues médecins généralistes »
Congrès de la SNFMI 2024 : la médecine interne à la loupe
La nouvelle convention médicale publiée au Journal officiel, le G à 30 euros le 22 décembre 2024