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En utilisant des cellules souches pluripotentes induites produites à partir de la peau d’un patient atteint d’une forme génétique rare de diabète insulinodépendant appelée syndrome de Wolfram, des chercheurs ont transformé ces cellules souches humaines en cellules productrices d’insuline et ont utilisé l’outil d’édition de gènes CRISPR-Cas9 pour corriger un défaut génétique à l’origine de ce syndrome. Ils ont ensuite implanté ces cellules dans des souris de laboratoire et les ont guéri du diabète.

Des cellules souches et CRISPR-Cas9 pour guérir le diabète

Les conclusions des chercheurs de la Washington University School of Medicine à St. Louis suggèrent que la technique CRISPR-Cas9 pourrait être prometteuse comme traitement du diabète, en particulier les formes causées par une mutation d’un seul gène, et qu’elle pourrait également être utile un jour chez certains patients atteints des formes les plus courantes de diabète, comme le type 1 et le type 2.
« C’est la première fois que CRISPR a été utilisé pour corriger un défaut génétique à l’origine du diabète et pour l’inverser avec succès », a déclaré le cochercheur principal Jeffrey R. Millman, PhD, professeur adjoint de médecine à l’université de Washington. « Pour cette étude, nous avons utilisé les cellules d’un patient atteint du syndrome de Wolfram car, conceptuellement, nous savions qu’il serait plus facile de corriger un défaut causé par un seul gène. Mais nous voyons cela comme un tremplin vers l’application d’une thérapie génique à une population plus large de patients diabétiques ».
Il y a quelques années, Millman et ses collègues ont découvert comment convertir des cellules souches humaines en cellules bêta pancréatiques. Lorsque ces cellules rencontrent le sucre dans le sang, elles sécrètent de l’insuline. Récemment, ces mêmes chercheurs ont mis au point une nouvelle technique pour convertir plus efficacement les cellules souches humaines en cellules bêta qui contrôlent beaucoup mieux le sucre dans le sang.
Dans cette étude, ils ont franchi les étapes supplémentaires consistant à obtenir ces cellules de patients et à utiliser l’outil d’édition de gènes CRISPR-Cas9 sur ces cellules pour corriger une mutation du gène qui cause le syndrome de Wolfram (WFS1). Ensuite, les chercheurs ont comparé les cellules modifiées aux cellules bêta sécrétant de l’insuline du même lot de cellules souches qui n’avaient pas été modifiées par le CRISPR.

Fabriquer des cellules bêta normales 

« Nous avons pu utiliser ces cellules pour guérir le diabète, en fabriquant des cellules bêta normales en corrigeant cette mutation », a déclaré le cochercheur principal Fumihiko Urano, MD, PhD, le professeur de médecine Samuel E. Schechter. « C’est une preuve de concept démontrant que la correction des défauts des gènes qui causent ou contribuent au diabète, nous pouvons fabriquer des cellules bêta qui contrôlent plus efficacement le sucre dans le sang. Il est également possible qu’en corrigeant des défauts génétiques de ces cellules, nous puissions corriger d’autres problèmes que rencontrent les patients atteints du syndrome de Wolfram, tels que la déficience visuelle et la neurodégénérescence ».
À l’avenir, l’utilisation de CRISPR pour corriger certaines mutations des cellules bêta pourrait aider les patients dont le diabète est le résultat de multiples facteurs génétiques et environnementaux, tels que le type 1, qui est causé par un processus auto-immune qui détruit les cellules bêta, et le type 2, qui est étroitement lié à l’obésité et à un processus systémique appelé insulinorésistance.

Des cellules souches à partir d’échantillons d’urine

À l’avenir, le processus de fabrication de cellules bêta à partir de cellules souches devrait être plus facile, ont déclaré les chercheurs. Par exemple, les scientifiques ont développé des méthodes moins intrusives, en fabriquant des cellules souches pluripotentes induites à partir du sang – et ils travaillent sur le développement de cellules souches à partir d’échantillons d’urine, ce qui mènera à une thérapie génique régénérative personnalisée.
Cette recherche a été publiée dans Science Translational Medicine.
Source : Washington University School of Medicine
Crédit photo : Pexels