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Un gel auto-assemblant injecté sur le site des lésions de la moelle épinière chez des souris paralysées leur a permis de remarcher après quatre semaines. Ce gel imite la matrice qui se trouve normalement autour des cellules, fournissant un échafaudage qui aide les cellules à se développer. Il fournit également des signaux qui stimulent la régénération nerveuse.

Un matériau composé d’unités de protéines

Samuel Stupp, de l’université Northwestern de Chicago, et ses collègues ont créé un matériau composé d’unités de protéines, appelées monomères, qui s’auto-assemblent en longues chaînes, appelées fibrilles supramoléculaires, dans l’eau. Lorsqu’elles ont été injectées dans la moelle épinière de souris paralysées des pattes arrière, ces fibrilles ont formé un gel sur le site de la blessure.

Les chercheurs ont injecté à 76 souris paralysées soit les fibrilles, soit un traitement fictif à base de solution saline, un jour après la blessure initiale. Ils ont constaté que le gel permettait aux souris paralysées de marcher quatre semaines après l’injection, alors que les souris ayant reçu le placebo n’ont pas retrouvé la capacité de marcher.

L’équipe a constaté que ce gel aidait à régénérer les extrémités sectionnées des neurones et réduisait la quantité de tissu cicatriciel sur le site de la blessure, qui constitue généralement une barrière à la régénération. Ce gel a également favorisé la croissance des vaisseaux sanguins, ce qui a fourni davantage de nutriments aux cellules de la moelle épinière.

Une excellente thérapie

« L’ampleur de la récupération fonctionnelle et les preuves biologiques solides de la réparation que nous avons observées à l’aide d’un modèle qui émule véritablement la blessure humaine rendent cette thérapie supérieure à d’autres approches », déclare Stupp. D’autres traitements font appel à des cellules souches, des gènes ou des protéines, et leur sécurité et leur efficacité sont discutables, ajoute M. Stupp.

La capacité de marcher des souris a été évaluée de deux manières. Tout d’abord, les souris ont reçu une note globale représentant le mouvement de leurs chevilles, la stabilité de leur corps, le placement de leurs pattes et leurs pas. Les souris traitées avec ce gel ont obtenu un score trois fois supérieur à celui des souris traitées de façon simulée.

L’équipe a également évalué la capacité de marcher en plongeant les pattes arrière des souris dans des colorants et en les laissant marcher sur une piste étroite recouverte de papier blanc. Ce test a montré que ce gel augmentait à la fois la largeur et la longueur des foulées.

« Une longueur et une largeur de foulée plus importantes devraient correspondre à un plus grand nombre d’axones régénérés innervant les muscles de la jambe », explique M. Stupp. L’effet régénérateur de ce gel est dû à de courtes séquences de protéines que l’équipe a incorporées aux extrémités des monomères. Ces séquences fournissent des signaux régénérateurs qui sont captés par des récepteurs à la surface des cellules de la moelle épinière.

Transposer cette thérapie chez l’homme sera difficile

En modifiant la partie non signal de ces monomères, l’équipe a constaté que l’amélioration de la capacité des molécules à se déplacer dans et hors de la structure plus large des fibrilles améliorait le rétablissement des souris, probablement parce que le mouvement accru permettait aux signaux d’entrer en contact avec davantage de récepteurs sur les cellules.

« Il serait très intéressant que cette découverte puisse être transposée à l’homme, bien que les problèmes de transposition des thérapies de souris à l’homme ne soient pas anodins », déclare Ann Rajnicek de l’université d’Aberdeen, au Royaume-Uni.

Cette recherche a été publiée dans Science.

Source : New Scientist
Crédit photo : Ricky Kharawala sur Unsplash