Des cellules épithéliales respiratoires obtenues à partir de cellules souches, un espoir dans la mucoviscidose

Dans un article publié dans « Cell Stem Cell », une équipe américaine présente une nouvelle méthode permettant d'obtenir des cellules épithéliales respiratoires à partir de cellules souches. Cette approche ouvre la voie à une médecine personnalisée des maladies respiratoires comme la mucoviscidose.

Katherine McCauley et coll. ont identifié une voie de signalisation, appelée Wnt, qui oriente la différenciation de cellules souches pluripotentes (CSP) en cellules épithéliales respiratoires distales ou proximales. Ils ont voulu voir s’il était possible, en stimulant ou en inhibant cette voie, d’orienter le phénotype des cellules. Ils ont observé que, lors de la stimulation de la voie Wnt, les cellules étaient orientées vers un phénotype distal. Sans activation de cette voie en revanche, les cellules deviennent des cellules épithéliales proximales.

La mucoviscidose, due à une mutation dans le gène CFTR, touche prioritairement certaines zones précises des poumons. Un défi pour son étude est d’obtenir des cellules bien différenciées, matures, avec une population assez homogène pour correspondre à ces zones du poumon, par exemple les zones proximales ou distales.

Un modèle personnalisé pour l'étude de la mucoviscidose

Les chercheurs ont ensuite pu créer des sphères 3D (appelées « organoïdes ») de cellules épithéliales pulmonaires proximales. Ces organoïdes en forme de sphère obtenus à partir des cellules souches de sujets sains comme de patients atteints de mucoviscidose, est spécifique à chaque individu. Exposés à la forskoline (activateur connu de CFTR), les organoïdes « sains » gonflent, ce qui n'est pas le cas des organoïdes « mucoviscidose ». En revanche, des organoïdes « mucoviscidose » dont la mutation était corrigée gonflaient lors d’une exposition à la forskoline, comme chez les cellules saines.

Ces organoïdes ouvrent la voie à la possibilité d'une thérapie génique et permettent de tester pour chaque patient les traitements les plus efficaces. « Trouver un médicament qui fait gonfler les organoïdes de patients atteints de mucoviscidose signifierait donc que le traitement serait bénéfique pour ce patient », explique Darrel Kotton, l'un des auteurs. « Nous espérons que cela conduira à concevoir, développer et tester de nouvelles thérapies pour chaque patient à partir de l'étude en laboratoire de ses propres cellules », se réjouit Katherine McCauley.