Publié le 9 novembre 2025. Une étude internationale révèle que le pancréas du porc présente des similitudes bien plus marquées avec celui de l’humain que le pancréas de souris, ouvrant de nouvelles perspectives pour la recherche sur le diabète et le développement de thérapies régénératives.
- Les chercheurs ont établi une comparaison évolutive complète des atlas unicellulaires du développement pancréatique chez l’humain, le porc et la souris.
- L’étude met en évidence des mécanismes de développement et de régulation génétique similaires entre le porc et l’humain, absents chez la souris.
- La découverte d’une nouvelle population cellulaire, les cellules endocriniennes amorcées (PEC), pourrait offrir une voie alternative pour la régénération des cellules bêta productrices d’insuline.
Jusqu’à présent, la recherche sur le diabète s’est largement appuyée sur des modèles murins. Cependant, les différences fondamentales entre la physiologie de la souris et celle de l’homme limitent la pertinence de ces modèles pour l’étude de maladies complexes comme le diabète sucré. Une équipe internationale, dirigée par Helmholtz Munich et le Centre allemand de recherche sur le diabète (DZD), a donc entrepris une analyse comparative approfondie du développement du pancréas chez trois espèces : l’humain, le porc et la souris.
« Nous avons besoin de modèles très proches de ceux de l’homme, notamment pour les maladies complexes telles que le diabète sucré », souligne le professeur Heiko Lickert, chercheur au DZD, directeur de l’Institut de recherche sur le diabète et la régénération à Helmholtz Munich et titulaire de la chaire de biologie des cellules bêta à l’Université technique de Munich (TUM). Les résultats de cette étude, récemment publiés, démontrent que le porc constitue un modèle bien plus pertinent que la souris pour comprendre le développement du pancréas humain.
Les chercheurs ont analysé plus de 120 000 cellules pancréatiques de porc provenant de différentes étapes de la gestation (114 jours). Grâce au séquençage d’ARN unicellulaire à haute résolution et à des approches multiomiques, ils ont pu identifier précisément les stades de développement et les types de cellules. Les comparaisons ont révélé une concordance élevée entre le développement pancréatique du porc et celui de l’humain, notamment en termes de vitesse de développement, de mécanismes de contrôle épigénétiques et génétiques, et de réseaux de régulation génétique.
L’étude a également mis en évidence des similitudes significatives dans le fonctionnement du gène NEUROGENIN 3, un régulateur central de la formation des cellules productrices d’hormones. Plus de la moitié des facteurs de transcription contrôlés par ce gène sont identiques chez le porc et chez l’humain, et beaucoup d’entre eux ont déjà été validés avec succès dans des modèles de cellules souches humaines, tels que PDX1, NKX6-1 ou PAX6, essentiels à la régulation des gènes et à la formation des cellules bêta.
Une découverte particulièrement prometteuse concerne l’identification des cellules endocriniennes amorcées (PEC), présentes à la fois chez le porc et chez l’humain. Ces cellules, capables de se différencier en cellules d’îlots productrices d’hormones, pourraient représenter une source alternative pour la régénération des cellules bêta productrices d’insuline. « Ces PEC pourraient représenter une source alternative pour la régénération des cellules bêta productrices d’insuline, qui peuvent également apparaître sans le facteur maître NEUROGENIN3 », explique Lickert. « Cela pourrait expliquer pourquoi les patients présentant des mutations rares de NEUROG3 développent encore des cellules bêta fonctionnelles. Cette connaissance est essentielle pour la régénération future des cellules bêta chez les personnes souffrant de diabète. »
Par ailleurs, les chercheurs ont observé que les cellules bêta du porc expriment déjà le facteur de transcription MAFA pendant le développement embryonnaire, un processus absent chez la souris. MAFA est crucial pour la production fonctionnelle d’insuline chez l’humain et contrôle la maturation finale des cellules bêta vers un phénotype sensible au glucose, indispensable à la régulation de la glycémie.
Enfin, l’étude a révélé l’existence de deux sous-types de cellules bêta chez le porc, dotés de programmes génétiques distincts. « Notre découverte de l’hétérogénéité précoce des cellules bêta est particulièrement pertinente : elle pourrait nous aider à comprendre pourquoi certaines cellules bêta survivent aux maladies et d’autres non », estime le professeur Lickert.
Ces résultats ouvrent la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le diabète, notamment dans le domaine de la médecine régénérative. L’obtention de cellules bêta stables et fonctionnellement matures à partir de cellules souches représente un défi majeur. Les connaissances acquises grâce à cette étude comparative pourraient permettre de mieux comprendre les programmes de développement et de les contrôler spécifiquement, afin de créer des cellules productrices d’insuline fonctionnelles à partir de cellules précurseurs et de cellules souches.
Le succès de cette recherche est également le fruit de collaborations à long terme. L’équipe du professeur Fabian Theis a joué un rôle clé dans l’analyse et l’exploitation des vastes ensembles de données complexes générés par la recherche biomédicale, en utilisant des méthodes d’apprentissage automatique et d’intelligence artificielle. L’étroite collaboration avec le professeur Eckhard Wolf et le Dr Elisabeth Kemter de l’université Ludwig Maximilian de Munich, partenaire associé du DZD, a également été essentielle, notamment grâce à leur expertise dans le développement de modèles de diabète chez le porc.
dernière édition : 9 novembre 2025