Publié par : alfournet | 17 février 2011

Un modèle de moelle épinière 3D

Source : Au Fil des Événements  http://www.aufil.ulaval.ca/articles/modele-moelle-epiniere-32141.html

PhotoDes cellules du système nerveux de souris cultivées dans un environnement 3D: les neurones moteurs (rouge) et les cellules de Schwann (vert) croissent au-dessus du tissu conjonctif au travers duquel migrent les axones (rouge).

Un modèle de moelle épinière 3D

L’équipe de François Berthod peaufine un outil pour faciliter l’étude des maladies neurodégénératives comme la sclérose latérale amyotrophique

Par Jean Hamann

Les études sur les maladies neurodégénératives se butent à un problème technique: il n’existe pas de bons modèles in vitro pour en comprendre les mécanismes et pour tester des traitements. Dans un milieu bidimensionnel, les cellules du système nerveux ne se comportent pas de la même façon que dans le monde réel. «Elles sont désorganisées, certaines prolifèrent rapidement et prennent le dessus sur les autres, de sorte que les résultats qu’on en tire peuvent être considérablement différents de ce qui se passe dans les faits», explique François Berthod, professeur à la Faculté de médecine et chercheur au Laboratoire d’organogenèse expérimentale (LOEX).

Le professeur Berthod veut faire passer les modèles d’études des maladies neurodégénératives dans une nouvelle dimension: la 3D. «Dans un système tridimensionnel, les signaux de communication produits par les cellules facilitent l’organisation structurée du tissu, ce qui permet de créer un environnement représentatif de la réalité, explique-t-il. Nous avons réussi à faire un modèle en deux compartiments avec des cellules de souris. Le premier contient des cellules du système nerveux et le second, du tissu conjonctif comme celui qui entoure la moelle épinière.» La présence de tissu conjonctif est cruciale parce que les axones – ces prolongements des neurones moteurs qui vont de la moelle aux muscles – acquièrent la gaine de myéline qui les rend fonctionnels lorsqu’ils migrent dans ce tissu.

L’étude de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) pourrait tirer profit d’un tel modèle. Cette maladie, aussi connue sous le nom de maladie de Lou Gehrig, se caractérise par une dégénérescence des neurones qui contrôlent l’activité musculaire. Cette atteinte des neurones moteurs, dont les premières manifestations surviennent à l’âge adulte, entraîne un affaiblissement progressif des bras et des jambes, suivi d’une paralysie musculaire et, de deux à cinq années plus tard, par des problèmes respiratoires graves qui conduisent à la mort. Il n’existe présentement aucun traitement pour stopper cette maladie qui frappe de 5 à 7 personnes sur 100 000.

François Berthod entend développer un modèle de moelle épinière permettant l’étude de la SLA en plaçant différents types de cellules du système nerveux humain — des neurones moteurs, des microglies, des astrocytes et des cellules de Schwann — en culture sur un tissu conjonctif produit par des fibroblastes. «On pourra aller chercher des astrocytes d’un malade et les combiner avec d’autres types de cellules provenant de personnes en santé, exposer le modèle à différents stress et voir ce qui se passe, dit le chercheur. En répétant cette procédure avec différentes combinaisons de cellules, on pourra mieux cerner le problème.» Ce modèle permettrait de préciser les causes de la forme non génétique de la SLA, celle qui constitue la majorité des cas.

Le chercheur estime que la principale difficulté à surmonter est la source des cellules humaines qui seront utilisées. «Nous envisageons deux scénarios: le prélèvement post-mortem de cellules de patients atteints de SLA ou la transformation de cellules de la peau en neurones moteurs.» Son équipe possède une expertise dans ce domaine puisqu’en 2007, elle parvenait à produire in vitro des neurones à partir de cellules souches multipotentes provenant de la peau de sujets humains. La recherche dans ce domaine est effervescente depuis que des chercheurs ont découvert, il y a cinq ans, qu’il était possible de transformer une cellule différenciée en cellule pluripotente grâce à quatre gènes de développement embryonnaire.

«Nous ne savons pas encore si les neurones moteurs produits à partir d’une cellule de la peau d’un malade exprimeront la maladie, mais ça vaut la peine d’essayer, affirme le chercheur. La SLA est une maladie grave pour laquelle il n’existe présentement aucune solution. Le moindre progrès serait déjà un pas en avant.» La Muscular Dystrophy Association des États-Unis estime que cette piste est intéressante puisqu’elle vient d’accorder 347 000 $ au professeur Berthod pour la réalisation de son projet.


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