Une avancée thérapeutique majeure se profile dans le traitement des séquelles d’accidents vasculaires cérébraux (AVC). Des chercheurs de l’Université de Zurich (UZH) ont démontré que la transplantation de cellules souches neurales pouvait non seulement réparer les dommages cérébraux, mais aussi restaurer des fonctions motrices perdues. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles stratégies pour pallier les déficits souvent irréversibles laissés par ces événements dévastateurs.
Chaque année, près d’un quart de la population mondiale est touchée par un AVC, dont la moitié souffre de handicaps persistants tels que la paralysie ou des troubles de l’élocution. La cause ? La mort des cellules cérébrales due à une hémorragie interne ou à un manque d’oxygène, des lésions aujourd’hui considérées comme définitives. Il n’existe, à ce jour, aucun traitement capable de réparer ces dommages.
« C’est pourquoi il est crucial de rechercher de nouvelles approches thérapeutiques visant la régénération potentielle du cerveau après une maladie ou un accident », souligne Christian Tackenberg, responsable scientifique de la division du groupe de neurodégénérescence de l’Institut de la médecine régénérative de l’UZH. L’équipe qu’il dirige, aux côtés de la chercheuse postdoctorale Rebecca Weber, a fait une percée significative dans ce domaine, en collaboration avec un groupe de l’Université de Californie du Sud dirigé par Ruslan Rust.
Dans deux études publiées récemment, les scientifiques ont apporté la preuve que les cellules souches neurales, capables de se différencier en divers types cellulaires du système nerveux, peuvent induire une régénération tissulaire complexe dans le cerveau. Ces cellules souches ont été obtenues à partir de cellules souches pluripotentes induites (CSPI), elles-mêmes dérivées de cellules somatiques humaines conventionnelles. Pour mimer au plus près la pathologie humaine, les chercheurs ont provoqué un AVC permanent chez des souris, spécifiquement modifiées génétiquement pour accepter les greffes de cellules souches humaines.
Une semaine après l’induction de l’AVC, les cellules souches neurales ont été transplantées dans la zone cérébrale lésée. L’analyse approfondie des résultats, menée sur cinq semaines par diverses méthodes d’imagerie et de biochimie, a révélé des observations remarquables. « Nous avons constaté que les cellules souches survivaient à l’ensemble de la période d’analyse et que la majorité d’entre elles se transformaient en neurones, établissant même des connexions avec les cellules cérébrales existantes », explique Christian Tackenberg.
Mais les bénéfices ne s’arrêtent pas là. Les chercheurs ont également observé d’autres signes prometteurs de régénération : la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, une diminution des processus inflammatoires et une amélioration de l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique. « Notre analyse va bien au-delà de ce qui a été fait dans d’autres études, qui se sont généralement concentrées sur les effets immédiats post-transplantation », précise le scientifique. Fait encourageant, la transplantation de cellules souches a permis d’inverser les troubles moteurs induits par l’AVC chez les souris, une efficacité mise en évidence notamment grâce à une analyse de la démarche assistée par intelligence artificielle.
L’objectif d’application clinique chez l’homme était au cœur de la conception de ces recherches. C’est pourquoi les cellules souches ont été produites sans recourir à des réactifs d’origine animale, suivant un protocole développé en collaboration avec le Center for IPS Cell Research and Application (CIRA) de l’Université de Kyoto, une étape essentielle pour une utilisation thérapeutique. Une découverte clé de ces travaux concerne le moment optimal de la transplantation : la deuxième étude a démontré que le succès était plus probant lorsque la greffe était réalisée une semaine après l’AVC, et non immédiatement. Ce délai offre une fenêtre plus confortable pour la préparation et la mise en œuvre de la thérapie en milieu clinique.
Malgré ces résultats très encourageants, Christian Tackenberg tempère l’enthousiasme : « Il reste du travail à accomplir pour minimiser les risques et simplifier une application potentielle chez l’homme ». Son groupe, toujours en partenariat avec Ruslan Rust, travaille actuellement sur un système de sécurité visant à prévenir toute croissance incontrôlée des cellules souches dans le cerveau. L’administration des cellules par injection endovasculaire, une méthode plus praticable qu’une chirurgie crânienne invasive, est également à l’étude. Le chercheur rappelle que les premiers essais cliniques utilisant des cellules souches induites pour traiter la maladie de Parkinson sont déjà en cours au Japon. « L’AVC pourrait être l’une des prochaines maladies pour lesquelles un essai clinique deviendra possible », conclut-il.