Première patte de rat cultivée en laboratoire…

Pour la première fois, des chercheurs sont parvenus à fabriquer un membre partiellement fonctionnel. Un pas vers une médecine régénérative et personnalisée.

Les chercheurs commencent par débarrasser la patte du rat donneur de toutes ces cellules afin de n’en garder que la matrice dépourvue de marqueurs ADN. Puis, ils injectent de nouvelles cellules portant le patrimoine génétique du rat receveur dans la matrice afin qu’elles régénèrent le membre.

Ce n’est qu’un premier pas, mais il est fascinant et prometteur. Imaginez que la médecine puisse fournir, à chaque personne amputée, un membre de remplacement qui puisse lui être greffé sans aucun risque de rejet. Un rêve qui pourrait un jour devenir réalité. Dans leur laboratoire de l’hôpital général du Massachusetts aux États-Unis, les chercheurs de l’équipe d’Harald Ott viennent de recréer une patte biologique de rat. Du moins en bonne partie, et presque de toutes pièces !

La technique utilisée n’est pas nouvelle, même si elle reste tout à fait expérimentale. Mise au point pour fabriquer des organes en laboratoire, par le même Harald Ott avec sa collègue Doris Taylor, elle consiste en une « décellularisation » suivie d’une « recellularisation ».

En clair, dans le cas de la patte de rat, elle consiste à prélever le membre d’un animal fraîchement décédé et à le débarrasser de ses cellules – et donc de tout marqueur ADN – en faisant circuler différents détergents dans les veines et les vaisseaux qui l’irriguent. De sorte qu’après une semaine de ce traitement, il ne reste plus de la patte de rat qu’une sorte de matrice extracellulaire faite de protéines et de calcium. Une armature que de nouvelles cellules, cultivées en laboratoire à partir de cellules souches, vont pouvoir venir coloniser.

Regardez comment les chercheurs ont « décellularisé » la patte d’un rat :

Mais, de là à produire un membre entier, il reste encore un large pas. « La nature composite de nos membres rend leur reconstruction fonctionnelle particulièrement compliquée. Puisqu’ils contiennent à la fois des muscles, des os, des cartilages, des vaisseaux sanguins, des tendons, des ligaments et des nerfs qui, chacun, doivent être reconstruits à partir d’une structure, d’une matrice spécifique », explique Harald Ott. C’est pourquoi son équipe a pour l’instant concentré ses travaux, récemment publiés dans la revue scientifique spécialisée Biomaterials , sur trois composantes de la patte de rat : les muscles, le système vasculaire et la peau.

Les muscles se contractent, le sang circule !

Une fois la patte « décellularisée », les scientifiques ont injecté des cellules endothéliales (1) dans la matrice des artères et des veines, des myoblastes (2) dans la matrice de chaque muscle et ainsi de suite. Après quoi, placé dans une sorte d’incubateur appelé bioréacteur, le membre s’est petit à petit régénéré, les cellules toutes fraîches se multipliant selon la trame fournie par la matrice. Et comme tout ce qui ressemble à une patte de rat n’est pas une patte de rat, les chercheurs lui ont ensuite fait passer deux principaux tests. Le premier a été de soumettre ses muscles reconstitués à un courant électrique de manière à vérifier leur fonctionnalité. Verdict : ils se sont contractés ! Le deuxième a consisté à greffer cette patte biosynthétique à un rat amputé pour contrôler l’efficacité de son système vasculaire et rapidement le sang du receveur s’est mis à y circuler.

Alors, bien sûr, il manque encore des choses à cette patte – notamment des os, des cartilages et des nerfs -, mais les chercheurs revendiquent également le fait d’avoir pu sauvegarder les matrices pouvant servir de support à la régénération de ces autres tissus. Et ce, y compris lors d’une seconde expérience menée sur un bras de primate – plus proche de l’homme – afin de démontrer que la même technique de « décellularisation-recellularisation » pouvait s’y appliquer.

C’est en quelque sorte une preuve de concept à partir de laquelle les chercheurs vont continuer d’avancer pour tenter de reproduire de plus en plus fidèlement des membres fonctionnels. Ce n’est ni pour demain ni même pour après-demain, mais le jeu en vaut largement la chandelle. Car si cette technique ne dispense pas de trouver un donneur, elle libérerait la greffe de toute notion de compatibilité génétique par une régénération du membre à partir de cellules souches propres à chaque receveur. Pour des greffons conçus quasiment sur mesure !

(1) Les cellules qui tapissent les parois internes de tous les vaisseaux sanguins(2) cellules précurseurs des cellules musculaires

Source : lepoint.fr (Juin 2015)