Thérapie cellulaire pour les maladies pulmonaires : Un pas en avant:

Dérivée des propres cellules des patients, avec une correction génétique au besoin, la thérapie cellulaire pourrait réhabiliter les poumons malades ou endommagés et éviter la nécessité d’une greffe pulmonaire. (Images : Adobe Stock. Illustration : Fawn Gracey, Hôpital pour enfants de Boston)

De nombreuses maladies pulmonaires graves, y compris les maladies pulmonaires génétiques, manquent d’un traitement efficace autre que le plus extrême : greffe pulmonaire. Une équipe du Boston Children’s Hospital envisage une bien meilleure option : la thérapie cellulaire, utilisant des cellules souches pulmonaires créées à partir des propres cellules des patients pour réparer ou remplacer les tissus pulmonaires endommagés. Pour les patients atteints de maladies pulmonaires génétiques, les cellules pourraient même être génétiquement corrigées avant le traitement.

Benjamin Raby, MD, MPH, chef de la division de médecine pulmonaire de Boston Children’s, travaille à faire de cette vision une réalité, en collaboration avec le pneumologue Ruobing Wang, MD, et ses collaborateurs Carla Kim, PhD, Thorsten Schlager, PhD, et George Daley , MD, PhD, du programme de cellules souches.

“La thérapie cellulaire éviterait la nécessité d’une intervention chirurgicale majeure, et nous n’aurions pas à nous soucier des donneurs, des correspondances, des infections et d’autres choses qui nous préoccupent avec une greffe”, explique Raby. Les patients pourraient recevoir les cellules par une bronchoscopie ou peut-être un aérosol inhalé. Idéalement, ils n’auraient pas besoin d’immunosuppression à long terme pour maintenir ces greffes. »

Imiter les cellules pulmonaires natives :

Alors que la thérapie cellulaire pulmonaire est encore à des années de la réalité, l’équipe de Kim du programme sur les cellules souches a récemment fourni une preuve de concept scientifique chez la souris.

Dirigée par Sharon Louie, PhD, Aaron Moye, PhD, et Irene Wong, l’équipe a isolé deux types de cellules souches dans les poumons de souris – les cellules alvéolaires et les cellules progénitrices multipotentes. À partir de ceux-ci, ils ont créé des organoïdes pulmonaires, des alvéoles miniatures et des bronches. Ils ont ensuite transplanté des cellules de ces organoïdes chez des souris aux poumons blessés ou malades.

Livrées par les voies respiratoires, les cellules organoïdes se sont greffées avec succès dans les poumons. Les cellules alvéolaires ont trouvé refuge dans les alvéoles, tandis que les cellules multipotentes se sont incorporées à la fois dans les voies respiratoires et dans les régions alvéolaires. Sur la base d’études de séquençage d’ARN unicellulaire, les cellules transplantées partageaient des modèles d’expression génique avec de vraies cellules alvéolaires et des voies respiratoires, suggérant qu’elles assumaient les mêmes fonctions. Lorsque le poumon a été blessé à nouveau, les cellules transplantées ont proliféré.

“Lorsque vous remettez ces cellules dans les poumons, elles ressemblent beaucoup à leurs homologues indigènes, et ressemblent et agissent comme des progéniteurs pulmonaires”, explique Kim, qui est également professeur de génétique à la Harvard Medical School. “Et lorsque vous les retirez, ils peuvent se développer à nouveau en culture et produire plus d’organoïdes, ce qui indique qu’ils ont toujours une activité cellulaire progénitrice. C’est important si vous voulez obtenir un effet durable.”

La voie vers les premières études sur l’homme :

L’ouvrage, publié récemment dans : Rapports de cellule :, ont également fourni des indices précoces que les cellules ont inversé la maladie. Dans un modèle de blessure, le tissu sain a remplacé une partie du tissu fibrotique.

“Notre prochaine étape consiste à confirmer que les cellules que nous greffons améliorent ou restaurent la fonction pulmonaire”, explique Kim. Ce travail attirera Bao Lu, PhD, un chercheur en médecine pulmonaire qui a un système pour faire des tests de la fonction pulmonaire chez la souris.

Si la fonction est restaurée dans les modèles de souris, le but ultime serait de lancer les premières études chez l’homme. Kim, Raby et leurs collègues collectent des échantillons de tissus en banque de patients atteints de fibrose kystique, d’autres maladies pulmonaires génétiques ou de lésions pulmonaires d’autres causes. Kim a déjà construit des organoïdes à partir de certains de ces échantillons.

“Pour les maladies génétiques, nous voulons prouver que nous pouvons corriger la variation génétique, introduire les cellules corrigées et montrer qu’elles améliorent les résultats, chez les animaux puis chez les humains”, explique Raby, qui dirige également le programme de génétique pulmonaire au Boston Children’s. “Mais même pour les situations non génétiques, comme les infections virales qui endommagent la muqueuse des voies respiratoires ou les lésions pulmonaires dues à la chimiothérapie, nous pourrions utiliser les propres cellules des patients et les réhabiliter. Si les cellules transplantées ne durent qu’un à deux ans, vous pouvez répéter les traitements. Au fur et à mesure que les choses avancent, nous pouvons voir à quel point ce système peut être flexible. »

Apprenez-en davantage sur la Division de médecine pulmonaire et le Programme de cellules souches.

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