Rondes de santé : des cellules productrices d'insuline imprimées en 3D s'avèrent prometteuses pour le traitement du diabète de type 1 en laboratoire

information fournie par Reuters •01/07/2025 à 19:32

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(Health Rounds est publié les mardis et jeudis. Vous pensez que votre ami ou collègue devrait nous connaître? Faites-lui parvenir cette lettre d'information. Ils peuvent également s'abonner ici .) par Nancy Lapid

Bonjour aux lecteurs de Health Rounds! Aujourd'hui, nous visitons le laboratoire pour des recherches préliminaires passionnantes, telles que l'utilisation d'imprimantes 3D pour créer des cellules qui pourraient aider à traiter le diabète de type 1 et un nouveau type complexe d'édition de gènes qui pourrait représenter une percée. Nous présentons également une étude sur l'utilisation des anticoagulants à la suite d'un accident vasculaire cérébral.

Impression 3D de cellules pancréatiques productrices d'insuline

Des cellules pancréatiques humaines productrices d'insuline peuvent être fabriquées à l'aide d'imprimantes 3D, ont indiqué des chercheurs lors du congrès international sur la transplantation , qui se tient actuellement à Londres.

En utilisant une bio-encre fabriquée à partir de tissu pancréatique humain dont tous les composants cellulaires ont été retirés, et de l'alginate - une substance dérivée des algues - ils ont imprimé des cellules d'îlots pancréatiques humains. Les cellules imprimées sont restées vivantes et fonctionnelles dans des tubes à essai pendant trois semaines, conservant une forte réponse insulinique au glucose et montrant un réel potentiel pour une utilisation clinique future, ont déclaré les chercheurs.

Alors que les méthodes actuelles d'isolement des cellules des îlots de Langerhans en vue d'une transplantation éliminent l'échafaudage structurel qui soutient les cellules, la bio-encre conserve les composants clés de cette matrice extracellulaire, améliorant ainsi la survie et la fonction des cellules, ont déclaré les chercheurs.

Les cellules imprimées étaient plus efficaces que les préparations standard de cellules d'îlots pour libérer de l'insuline lorsqu'elles étaient exposées au glucose. Au 21e jour, les îlots bio-imprimés ont montré une plus grande capacité à détecter et à réagir aux niveaux de sucre dans le sang, et ils ont conservé leur structure sans s'agglutiner ou se décomposer.

Dans les greffes traditionnelles d'îlots de Langerhans, pratiquées chez les patients atteints de diabète de type 1 qui connaissent des épisodes d'hypoglycémie dangereux et imprévisibles, les îlots de Langerhans provenant de donneurs humains sont infusés dans le foie. Les îlots imprimés en 3D seraient implantés sous la peau en utilisant une anesthésie locale et une petite incision, ce qui pourrait être une option plus sûre et plus confortable pour les patients, selon les chercheurs.

L'équipe teste actuellement les cellules bio-imprimées sur des animaux et explore les options de stockage à long terme qui pourraient rendre la thérapie largement disponible.

"Il s'agit de l'une des premières études à utiliser de véritables îlots humains au lieu de cellules animales pour la bio-impression, et les résultats sont incroyablement prometteurs", a déclaré dans un communiqué le responsable de l'étude, Quentin Perrier, de la faculté de médecine de l'université Wake Forest, en Caroline du Nord.

"Cela signifie que nous nous rapprochons de la création d'un traitement prêt à l'emploi pour le diabète qui pourrait un jour éliminer le besoin d'injections d'insuline."

Percée de l'édition de gènes dans les usines énergétiques des cellules

Les maladies incurables des mitochondries, les "usines" productrices d'énergie à l'intérieur des cellules, pourraient un jour être traitées par des thérapies géniques, comme le suggèrent des expériences en laboratoire.

Les mitochondries - structures spécialisées à l'intérieur des cellules - possèdent leur propre ADN, distinct de celui du noyau de la cellule. Les mutations de l'ADN mitochondrial peuvent être à l'origine de diverses affections débilitantes touchant plusieurs organes, en particulier ceux qui ont besoin de beaucoup d'énergie, comme le cerveau, le foie, le cœur, les muscles et les reins.

Les outils d'édition de gènes existants, tels que CRISPR, n'ont pas été utiles pour ces troubles car ils ne peuvent pas traverser efficacement les membranes mitochondriales.

"En utilisant un nouveau type d'outil d'édition de gènes, nous avons pu réparer les erreurs d'ADN à l'origine de la maladie mitochondriale", a déclaré le Dr Martijn Koppens du Centre médical universitaire d'Utrecht, aux Pays-Bas, qui a dirigé l'étude.

Pour couper et coller des morceaux d'ADN, le nouvel outil utilise des mécanismes et des composants différents de ceux de CRISPR. Par exemple, au lieu de la protéine Cas, le nouvel outil, appelé DdCBE, utilise une version inactive d'une toxine bactérienne comme ciseaux moléculaires.

Pour acheminer les "ciseaux" vers les mitochondries, l'outil utilise de l'ARNm encapsulé dans de minuscules particules lipidiques, une méthode de transport également utilisée pour acheminer les vaccins COVID-19.

Comme indiqué dans PLoS Biology , l'équipe de Koppens a utilisé avec succès son outil pour introduire une mutation dans un gène des mitochondries de cellules hépatiques, perturbant ainsi la production d'énergie dans les cellules.

Elle a également réussi à corriger une mutation dans les mitochondries d'un patient atteint d'une maladie rénale génétique.

"Je pense que dans un avenir proche, l'édition de gènes mitochondriaux sera utilisée pour générer des modèles précis de maladies mitochondriales, ce qui transformera la recherche fondamentale ainsi que le développement de thérapies", a déclaré Dr Koppens.

Les anticoagulants peuvent souvent être administrés peu de temps après un accident vasculaire cérébral

Selon une nouvelle analyse, il n'est pas nécessaire de retarder le traitement par anticoagulants chez la plupart des patients ayant subi un accident vasculaire cérébral récent dû à un rythme cardiaque irrégulier.

En regroupant les données de quatre essais randomisés impliquant près de 5 500 patients souffrant de fibrillation auriculaire et ayant récemment subi un accident vasculaire cérébral, les chercheurs ont constaté que l'administration d'anticoagulants oraux directs - qui empêchent la formation de caillots sanguins - dans un délai de quatre jours était sûre et efficace.

Ces médicaments comprennent le Xarelto de Johnson & Johnson

JNJ.N ou l'Eliquis de Bristol Myers Squibb BMY.N et Pfizer

PFE.N .

La fibrillation auriculaire peut entraîner la formation de caillots sanguins dans le cœur qui se délogent et se déplacent vers le cerveau, provoquant un accident vasculaire cérébral. Les anticoagulants peuvent prévenir la formation de caillots, mais ils augmentent également le risque d'hémorragie cérébrale, c'est pourquoi il est courant d'attendre un certain temps après un accident vasculaire cérébral avant de commencer à les administrer.

Sur la base de la sécurité observée dans l'analyse actuelle, "les avantages d'une initiation précoce du traitement anticoagulant sont clairs", a déclaré dans un communiqué le responsable de l'étude, Nick Freemantle, de l'University College London. "Cette approche permet de s'assurer que des traitements cruciaux ne sont pas retardés ou manqués, en particulier pour les patients qui sortent de l'hôpital."

Les patients ont été répartis en deux groupes: 2 691 ont reçu les anticoagulants dans les quatre jours et 2 750 ont commencé à prendre les pilules le cinquième jour ou plus tard.

L'incidence des accidents vasculaires cérébraux récurrents dus à des caillots sanguins ou à des hémorragies cérébrales était de 2,1 % en cas d'administration précoce d'anticoagulants et de 3,0 % en cas de traitement tardif, ont rapporté les chercheurs dans The Lancet .

Il n'y a pas eu d'augmentation des hémorragies cérébrales dans le groupe ayant reçu un traitement précoce. Cependant, peu de patients ayant participé à l'étude avaient subi des accidents vasculaires cérébraux ayant entraîné des lésions cérébrales importantes, ce qui aurait augmenté les risques d'hémorragie associés à l'administration immédiate d'anticoagulants.

Un éditorial publié avec l'étude conclut que, dans l'ensemble, les résultats sont favorables à l'instauration précoce d'une anticoagulation orale chez les patients ayant subi un accident vasculaire cérébral lié à une fibrillation auriculaire, en particulier chez ceux dont les lésions cérébrales sont moins importantes.

Toutefois, l'éditorial mentionne certains facteurs supplémentaires à prendre en compte par les prestataires de soins.

"L'adhésion à des seuils stricts prédéfinis d'initiation précoce ou tardive pourrait simplifier à l'excès la complexité" de la décision de commencer à administrer des anticoagulants, note l'éditorial. Elle a ajouté qu'il fallait évaluer les autres comorbidités, notamment l'âge avancé, la prise d'autres médicaments et la fragilité, lorsqu'un traitement retardé par anticoagulants "pourrait s'avérer plus bénéfique."