Mardi 19 novembre 2013.- La recherche en médecine régénérative fait tomber les barrières à bon rythme 15 ans après la découverte des cellules souches embryonnaires humaines.
Après la génération de versions miniatures du foie et du cerveau, c'est maintenant au tour des mini-reins humains. Il ne s'agit plus de dériver telle ou telle lignée cellulaire spécialisée à partir de cellules souches, mais d'authentiques organes 3D, bien qu'en version réduite ou primordiale, semblable à la première apparition de ces structures au cours du développement humain. Il est encore trop tôt pour penser à des transplantations, mais les nouveaux mini-reins ouvrent non seulement cette possibilité à moyen terme, mais ils ont des applications immédiates fondamentales dans la recherche de traitements contre les maladies rénales.
Juan Carlos Izpisúa et ses deux équipes du Salk Institute of California et du Center for Regenerative Medicine de Barcelone, en collaboration avec le centre de bio-ingénierie CIBER-BBN et la clinique hospitalière de la même ville, ont réussi à créer des mini-reins humains à partir des deux principaux types de cellules souches utilisées en recherche biomédicale, embryonnaires et iPS (ou pluripotence induite), obtenues en retardant l'horloge des cellules cutanées simples. Ils publient leurs résultats dans Nature Cell Biology.
Le but ultime de la médecine régénérative est d'obtenir des tissus et des organes pour les greffes, et cette Mecque scientifique, tout en étant criblée d'obstacles formidables, survole l'imagination de tout chercheur de terrain. Izpisúa reconnaît ouvertement que le travail de son équipe "génère l'espoir qu'un jour nous pourrons utiliser nos propres cellules pour régénérer nos organes malades, résolvant ainsi la pénurie d'organes pour les transplantations".
Mais cet objectif n'est ni le seul ni le premier à voir le jour dans la pratique biomédicale. Si les cellules de la peau proviennent d'un patient atteint d'une maladie rénale, leur conversion en cellules souches iPS et leur différenciation ultérieure produiront un mini-rein humain sur lequel vous pourrez enquêter avec toute la puissance analytique de la biologie moléculaire et cellulaire contemporaine: à ce sujet Un organe synthétique peut faire tout ce qui ne peut pas être fait avec un patient complet, pour des raisons éthiques douloureusement évidentes.
Une connaissance approfondie des causes biologiques de la maladie rénale en sera bientôt tirée. Et des scientifiques de La Jolla et de Barcelone ont prouvé la validité du principe en dérivant un mini-rein (le terme technique est les primordiums rénaux) d'un patient atteint de polykystose rénale (PKD), une atteinte génétique progressive des reins. Ce matériau peut maintenant être utilisé pour disséquer les causes de cette maladie incurable.
"L'un des aspects cliniques importants du travail", explique l'un des auteurs, néphrologue à l'hôpital clinique Josep Maria Campistol, "est qu'il permet de reproduire des maladies rénales humaines en laboratoire et d'évaluer différentes stratégies thérapeutiques dans des modèles in vitro". Campistol dirige l'Institut de néphrologie et d'urologie de cet hôpital de Barcelone.
Les scientifiques espèrent également que les mini-organes générés à partir des cellules souches iPS des patients seront utilisés pour tester des batteries de petites molécules - des médicaments candidats - qui peuvent soulager la maladie en question, par exemple en détruisant les mauvaises cellules ou en stimulant les souhaitables, ou corriger une réaction biochimique non enchaînée. Certains chercheurs s'attendent à ce que l'utilisation de mini-organes puisse améliorer et raccourcir les procédures qu'un nouveau médicament doit surmonter pour atteindre l'essai clinique. Ce n'est pas un argument uniquement pour le rein, mais aussi pour les autres mini-organes qui ont déjà été créés ou le seront bientôt.
Mais le rein était une cible privilégiée des chercheurs, et en particulier d'Izpisúa. Les maladies de cet organe sont nombreuses et répandues, et ont souvent un mauvais pronostic. Le rein est à peine capable de se réparer ou de se régénérer, et de nombreux patients se retrouvent dans la queue des greffes, s'ils peuvent y entrer. Les chercheurs espèrent que les cellules souches peuvent aider.
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Après la génération de versions miniatures du foie et du cerveau, c'est maintenant au tour des mini-reins humains. Il ne s'agit plus de dériver telle ou telle lignée cellulaire spécialisée à partir de cellules souches, mais d'authentiques organes 3D, bien qu'en version réduite ou primordiale, semblable à la première apparition de ces structures au cours du développement humain. Il est encore trop tôt pour penser à des transplantations, mais les nouveaux mini-reins ouvrent non seulement cette possibilité à moyen terme, mais ils ont des applications immédiates fondamentales dans la recherche de traitements contre les maladies rénales.
Juan Carlos Izpisúa et ses deux équipes du Salk Institute of California et du Center for Regenerative Medicine de Barcelone, en collaboration avec le centre de bio-ingénierie CIBER-BBN et la clinique hospitalière de la même ville, ont réussi à créer des mini-reins humains à partir des deux principaux types de cellules souches utilisées en recherche biomédicale, embryonnaires et iPS (ou pluripotence induite), obtenues en retardant l'horloge des cellules cutanées simples. Ils publient leurs résultats dans Nature Cell Biology.
Le but ultime de la médecine régénérative est d'obtenir des tissus et des organes pour les greffes, et cette Mecque scientifique, tout en étant criblée d'obstacles formidables, survole l'imagination de tout chercheur de terrain. Izpisúa reconnaît ouvertement que le travail de son équipe "génère l'espoir qu'un jour nous pourrons utiliser nos propres cellules pour régénérer nos organes malades, résolvant ainsi la pénurie d'organes pour les transplantations".
Mais cet objectif n'est ni le seul ni le premier à voir le jour dans la pratique biomédicale. Si les cellules de la peau proviennent d'un patient atteint d'une maladie rénale, leur conversion en cellules souches iPS et leur différenciation ultérieure produiront un mini-rein humain sur lequel vous pourrez enquêter avec toute la puissance analytique de la biologie moléculaire et cellulaire contemporaine: à ce sujet Un organe synthétique peut faire tout ce qui ne peut pas être fait avec un patient complet, pour des raisons éthiques douloureusement évidentes.
Une connaissance approfondie des causes biologiques de la maladie rénale en sera bientôt tirée. Et des scientifiques de La Jolla et de Barcelone ont prouvé la validité du principe en dérivant un mini-rein (le terme technique est les primordiums rénaux) d'un patient atteint de polykystose rénale (PKD), une atteinte génétique progressive des reins. Ce matériau peut maintenant être utilisé pour disséquer les causes de cette maladie incurable.
"L'un des aspects cliniques importants du travail", explique l'un des auteurs, néphrologue à l'hôpital clinique Josep Maria Campistol, "est qu'il permet de reproduire des maladies rénales humaines en laboratoire et d'évaluer différentes stratégies thérapeutiques dans des modèles in vitro". Campistol dirige l'Institut de néphrologie et d'urologie de cet hôpital de Barcelone.
Les scientifiques espèrent également que les mini-organes générés à partir des cellules souches iPS des patients seront utilisés pour tester des batteries de petites molécules - des médicaments candidats - qui peuvent soulager la maladie en question, par exemple en détruisant les mauvaises cellules ou en stimulant les souhaitables, ou corriger une réaction biochimique non enchaînée. Certains chercheurs s'attendent à ce que l'utilisation de mini-organes puisse améliorer et raccourcir les procédures qu'un nouveau médicament doit surmonter pour atteindre l'essai clinique. Ce n'est pas un argument uniquement pour le rein, mais aussi pour les autres mini-organes qui ont déjà été créés ou le seront bientôt.
Mais le rein était une cible privilégiée des chercheurs, et en particulier d'Izpisúa. Les maladies de cet organe sont nombreuses et répandues, et ont souvent un mauvais pronostic. Le rein est à peine capable de se réparer ou de se régénérer, et de nombreux patients se retrouvent dans la queue des greffes, s'ils peuvent y entrer. Les chercheurs espèrent que les cellules souches peuvent aider.
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