Enseigner les cellules souches sanguines à se régénérer

L’avant-garde

Photo à fort grossissement (rangée supérieure).grossissement (rangée supérieure) de la moelle osseuse de souris 10 jours après l’exposition aux radiations illustrent que le traitement par PTN améliore la récupération du système sanguin et que le co-traitement avec un inhibiteur de la voie Ras bloque ce bénéfice. La rangée du bas montre que les souris témoins irradiées (à gauche) présentent une déplétion des cellules souches sanguines (ckit+sca-1+) 10 jours après l’exposition au rayonnement, mais que le traitement par PTN accélère la récupération des cellules souches sanguines. Image : Courtesy of Dr. John P. Chute

Les scientifiques de l’UCLA ont montré comment une protéine unique dans la moelle osseuse humaine peut pousser les cellules souches à réparer notre système sanguin après une blessure. Cette découverte offre une feuille de route qui pourrait conduire à des traitements de radiothérapie et de chimiothérapie plus efficaces pour les personnes atteintes de cancer et d’autres maladies liées au sang.

Les cellules souches hématopoïétiques étaient une clé de la nouvelle étude. Les scientifiques étudient depuis longtemps les cellules souches hématopoïétiques, qui ont la capacité de devenir n’importe quel autre type de cellule sanguine, comme les globules rouges ou les globules blancs, pour essayer de comprendre comment la moelle osseuse les régule et leur donne des instructions pour se régénérer et se réparer.
Dans des recherches antérieures, John P. Chute, MD, professeur d’hématologie et de radio-oncologie, a découvert que les cellules endothéliales – les cellules qui constituent la paroi des vaisseaux sanguins dans notre moelle osseuse – jouent un rôle clé en indiquant aux cellules souches hématopoïétiques comment se renouveler et se réparer. Il a émis l’hypothèse qu’à la suite d’une blessure ou d’un autre stress subi par notre organisme, le système sanguin dans son ensemble en bénéficie, car l’activité de la moelle osseuse incite directement les cellules souches à favoriser et à accélérer la guérison. Dans la nouvelle étude, le Dr Chute et ses collègues se sont appuyés sur leurs travaux antérieurs pour identifier une nouvelle protéine appelée pléiotrophine (PTN). Ils ont découvert que cette protéine se lie aux cellules souches hématopoïétiques et que c’est ce processus qui active les cellules souches sanguines pour stimuler la récupération de l’ensemble de notre système sanguin.

L’équipe du Dr Chute a mené des expériences sur des modèles de souris pour administrer la PTN après une dose de rayonnement normalement létale. Ils ont constaté que les cellules souches hématopoïétiques et le système sanguin se rétablissaient plus rapidement avec la pléiotrophine que sans elle, et dans deux tiers des cas, l’animal survivait. En outre, ils ont constaté que lorsqu’ils faisaient l’inverse, c’est-à-dire qu’ils bloquaient la PTN et l’empêchaient ainsi de fonctionner, les cellules souches du sang ne voyaient aucun avantage à se rétablir. Cela suggère fortement que la protéine joue un rôle clé dans l’accélération de la récupération du système sanguin.

« Nous avons maintenant découvert le mécanisme par lequel la pléiotrophine peut donner l’ordre aux cellules souches sanguines de se régénérer », déclare le Dr Chute, qui est membre du Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research de l’UCLA. « En la modélisant pour une utilisation potentielle chez les patients humains, cela ouvre la porte à d’énormes possibilités thérapeutiques. »

Le Dr Chute et son équipe poursuivent actuellement un essai clinique de phase I dans le but d’accélérer le rétablissement des patients subissant tous les types de radiothérapie et de chimiothérapie, ainsi que de réduire les délais entre les traitements.

« La pléiotrophine médiatise la régénération hématopoïétique via l’activation du SRA », Journal of Clinical Investigation, 24 septembre 2014

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