cellules souches

Publié le 5 décembre 2023 01:59:00. Des chercheurs américains ont mis au point une méthode innovante pour revitaliser les cellules humaines endommagées en utilisant des nanoparticules en forme de fleur, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives dans le traitement des maladies liées au vieillissement cellulaire et à la dégradation des tissus.

• Une équipe de la Texas A&M University a développé une technique basée sur des « nanofleurs » pour stimuler la production de mitochondries, les centrales énergétiques des cellules.
• Ces nanoparticules, fabriquées à partir de bisulfure de molybdène, agissent comme des éponges pour éliminer les molécules nocives et activer la biogenèse mitochondriale.
• Les cellules revitalisées peuvent transférer leur énergie excédentaire à des cellules voisines endommagées, offrant un potentiel thérapeutique pour diverses affections.

Dans les laboratoires de la Texas A&M University, une avancée prometteuse se profile dans le domaine de la médecine régénérative. Des chercheurs biomédicaux ont réussi à redonner de la vitalité à des cellules humaines affaiblies ou vieillissantes grâce à une approche novatrice qui ne repose ni sur la modification génétique, ni sur des cocktails médicamenteux complexes.

Au cœur de cette découverte se trouvent les mitochondries, ces organites cellulaires essentiels qui fournissent l’énergie nécessaire au fonctionnement de nos cellules. Avec le temps, et sous l’effet de maladies neurodégénératives ou de traitements lourds comme la chimiothérapie, le nombre et l’efficacité de ces « batteries » cellulaires diminuent. Cette perte d’énergie a des conséquences importantes, limitant la capacité des cellules à se réparer et à fonctionner correctement.

Nanofleurs et transfert d’énergie cellulaire

L’équipe, dirigée par le Dr Akhilesh K. Gaharwar et le doctorant John Soukar, a mis au point une méthode originale basée sur l’utilisation de particules en forme de fleur, baptisées « nanofleurs ». Ces structures, composées de bisulfure de molybdène – un composé inorganique aux propriétés uniques à l’échelle microscopique – sont appliquées directement sur des cellules souches.

Comme le souligne Science Alert, ces nanofleurs agissent comme de véritables éponges, capturant les molécules d’oxygène nocives tout en stimulant la production de nouvelles mitochondries au sein des cellules souches. Les résultats sont spectaculaires : les cellules souches traitées se transforment en véritables « usines mitochondriales », générant jusqu’à deux fois plus de mitochondries que les cellules non traitées.

Mais l’effet le plus remarquable réside dans la capacité de ces cellules revitalisées à partager leur énergie avec leurs voisines. Lorsqu’elles sont placées à proximité de cellules endommagées ou vieillissantes, elles leur transfèrent entre deux et quatre fois plus de mitochondries, leur apportant ainsi un regain d’énergie.

« C’est comme donner une nouvelle pile à un vieil appareil électronique », explique Soukar. « Au lieu de les jeter, nous connectons des batteries entièrement chargées de cellules saines à des batteries malades. »

John Soukar, doctorant

Les résultats de cette étude, publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, montrent que cette méthode est efficace sur des cellules musculaires et cardiaques exposées à la chimiothérapie. Les cellules traitées avec des cellules souches améliorées résistent mieux aux dommages et maintiennent leur activité énergétique.

Perspectives médicales et limites de la recherche

Les applications potentielles de cette découverte sont vastes, notamment dans le traitement des affections liées à la défaillance mitochondriale, telles que certaines maladies neurodégénératives, les cardiomyopathies, les dystrophies musculaires et les maladies génétiques mitochondriales. Selon Soukar, “(Les cellules) pourraient être placées n’importe où sur le patient”. “Ainsi, dans le cas de la cardiomyopathie, les cellules cardiaques peuvent être traitées directement, en plaçant les cellules souches directement dans ou à proximité du cœur.”

Bien que certains aspects du vieillissement soient liés au déclin mitochondrial, les chercheurs insistent sur le fait qu’il ne s’agit pas d’une solution miracle anti-âge. Ils soulignent également que, dans des maladies complexes comme la maladie d’Alzheimer, une amélioration de la santé mitochondriale pourrait ralentir la dégénérescence, mais qu’il est encore prématuré d’affirmer qu’elle inversera complètement ces pathologies.

Un avantage supplémentaire de cette méthode réside dans le fait qu’elle repose sur un processus naturel – le transfert de mitochondries se produit déjà spontanément dans l’organisme, bien qu’à une échelle limitée – et qu’elle n’introduit pas de mécanismes extérieurs. De plus, les nanoparticules restent plus longtemps à l’intérieur des cellules que les médicaments conventionnels, ce qui pourrait réduire la fréquence d’administration et maintenir la biogenèse mitochondriale sur le long terme.

Les prochaines étapes, selon Newsweek, consistent à évaluer la technique sur des modèles animaux, à analyser sa sécurité et à vérifier son efficacité à long terme avant d’envisager des essais cliniques chez l’homme. Les chercheurs soulignent qu’il reste encore beaucoup de travail à accomplir, mais ils sont optimistes quant au potentiel de cette approche en médecine régénérative.

« Ce n’est que le début. Nous pourrions travailler là-dessus indéfiniment et découvrir chaque jour de nouvelles choses et de nouveaux traitements pour les maladies. »

John Soukar, doctorant