Diabète : des cellules souches aux cellules productrices d’insuline

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Nov 14, 2017 / par

Considéré comme la pathologie chronique du 21ème siècle, le diabète se soigne bien mais ne se guérit pas. La recherche médicale progresse pas à pas sur ce plan et la thérapie cellulaire semble être la meilleure option thérapeutique pour faire reculer durablement la maladie. Une étude publiée récemment dans la revue Nature Cell Biology met en lumière un mécanisme biochimique à l’origine de la différenciation des cellules souches en cellules productrices d’insuline. Explications en cette journée mondiale du diabète.

Différenciation cellules souches en cellules productrices d'insuline

La piste de la polarité cellulaire

La majorité des personnes souffrant de diabète n’ont pas la capacité de produire de l’insuline, (hormone hypoglycémiante), en assez grande quantité compte tenu de leur métabolisme modifié.

A savoir ! Le pancréas remplit deux fonctions dans l’organisme : synthétiser des enzymes digestives dans le tube digestif et réguler la teneur en sucre dans le sang via la sécrétion de deux hormones (glucagon et insuline) dans la circulation sanguine. Les cellules responsables de la synthèse de l’insuline sont les cellules β (bêta). Dans le diabète de type 1, ces cellules ne produisent pas assez d’insuline. Dans le diabète de type 2, les cellules β sont opérationnelles mais l’organisme ne répond plus à l’insuline libérée. On parle alors d’insulinorésistance.

Le traitement du diabète est donc, dans la plupart des cas, basé sur un apport exogène d’insuline qui régule le taux de sucre dans le sang à la baisse.

Avec l’essor des thérapies cellulaires, les chercheurs espèrent mettre en place chez les patients diabétiques, des greffes de cellules productrices d’insuline.

Pour optimiser les chances de réussite de cette thérapie de pointe, ces cellules sont obtenues, en laboratoire, à partir de cellules souches (des cellules capables de se différencier en n’importe quel type de cellules) du patient. Contrairement aux greffes de cellules pancréatiques issues d’un patient décédé, cette technique permet de s’affranchir de certaines complications immunitaires comme les rejets de greffe.

A savoir ! La thérapie cellulaire consiste à greffer des cellules sur un patient pour restaurer une fonction d’un organe ou d’un tissu. Une seule administration de cellules suffit pour traiter le patient.

Dans ces récents travaux, menés par Henrik Semb de l’université de Copenhague, les chercheurs se sont efforcés à comprendre comment la polarité (c’est-à-dire l’orientation) des cellules souches influençait leur différenciation en cellules fonctionnelles productrices d’insuline.

En effet, les cellules pancréatiques sont orientées dans l’espace selon un axe sommet et base. On parle alors de polarité apico-basale. Le pôle apical est l’extrémité cellulaire donnant vers le milieu extérieur tandis que le pôle basal est l’extrémité cellulaire donnant vers le milieu intérieur.

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Les mécanismes à l’origine de la différenciation cellulaire

L’observation, in vitro, de cellules souches murines (souris) a permis aux chercheurs de comprendre comment elles réussissaient à se différencier en cellules β.

Les mécanismes cellulaires à l’œuvre sont :

  1. La mise en place d’une polarité grâce à l’intervention de la molécule nommée facteur de croissance épidermique et d’une autre molécule nommée bétacelluline ;
  2. Un ensemble de modifications d’expression des gènes permettant leur différenciation en cellules β.

A savoir ! Le facteur de croissance épidermique est une protéine intracellulaire qui joue un rôle clé dans l’expression des gènes.

Dans un communiqué de presse de l’université de Copenhague datant du 30 octobre 2017, Henrik Semb souligne qu’ « en identifiant les signaux qui permettent aux cellules progénitrices de la souris de devenir (…) des cellules bêta productrices d’insuline, nous pouvons transférer ces connaissances aux cellules souches humaines pour fabriquer des cellules bêta pancréatiques plus robustes ».

L’objectif à moyen terme pour les chercheurs ? Transformer, in vitro, les cellules souches humaines en cellules pancréatiques β avant de les greffer chez le patient.

Lire aussi – Diabète : l’apeline efficace !

Les chiffres du diabète dans le monde

A l’occasion de la journée mondiale du diabète, ce 14 novembre, la Fédération Internationale du Diabète a annoncé les chiffres liés à la maladie.

Ainsi, 425 millions d’adultes sont diabétiques en 2017 dans le monde. Comparativement à 2015, c’est 10 millions d’individus supplémentaires. D’après leurs projections, leur nombre pourrait atteindre 700 millions en 2045.

Si ces prévisions s’avèrent exactes, une personne sur 10 dans le monde sera diabétique d’ici 2045.
En parallèle de l’annonce de ces chiffres, la Fédération Internationale du Diabète a lancé un appel auprès des gouvernements pour qu’ils renouvellent leurs engagements et redoublent d’efforts pour lutter contre cette maladie chronique.

Lire aussi – Les cellules souches : attention aux dérives…

Julie P., Journaliste scientifique

– Stem cells pave the way for new treatment of diabetes. Science Daily. Le 06 novembre 2017.
– New IDF figures show continued increase in diabetes across the globe, reiterating the need for urgent action. International Federation of Diabetes. Le 14 novembre 2017.

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Julie P.
Journaliste scientifique.
Spécialiste de l'information médicale.
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