Le modèle «perte d’audition dans une boîte» teste de nouveaux traitements
L’oreille interne est extrêmement sensible, et son fonctionnement peut être altéré par un traumatisme sonore, des médicaments toxiques, des infections, des causes génétiques et la dégénérescence liée à l’âge. Le trouble de l’audition, le déficit sensoriel le plus fréquent chez l’homme, est essentiellement causé par un dommage ou la perte de cellules ciliées sensorielles dans la cochlée de l’oreille interne (dans l’organe de Corti) qui envoient des signaux sonores au cerveau. Les scientifiques du projet OTOSTEM, financé par l’UE et coordonné par le professeur Löwenheim de Tübingen, entendaient aborder ce problème médical urgent en mettant au point un médicament ainsi que des thérapies cellulaires. «Nous avons mis l’accent sur la technologie des cellules souches pour générer des modèles d’oreille interne humaine», explique le coordinateur adjoint du projet, le Dr Hasan Avci. OTOSTEM a testé deux approches thérapeutiques pour traiter la perte d’audition: un traitement cellulaire introduisant des cellules souches/progénitrices otiques dans la cochlée, et un traitement à base de médicament destiné à protéger ou à régénérer les cellules ciliées sensorielles. Des sources de cellules souches pour traiter la perte d’audition Les chercheurs ont utilisé différentes sources de cellules souches pour obtenir des cellules progénitrices otiques. Ces dernières comprenaient des cellules souches natives extraites de tissus otiques humains fœtaux et adultes, et des cellules souches embryonnaires ou pluripotentes induites. Les cellules progénitrices otiques générées devaient répondre à certains critères, tels que la croissance in vitro et la différenciation en cellules ciliées sensorielles, en cellules de support ou en types de cellules otiques neuronales. OTOSTEM a élaboré des protocoles avec des morphogènes ou des petits composés moléculaires qui orientent et déterminent le destin des cellules otiques. Les cellules progénitrices otiques ont été testées en ce qui concerne leur fonction biologique et l’absence de tumorigénicité dans différents essais ex vivo et in vivo. En comparant le phénotype et l’expression génétique des cellules progénitrices otiques, les partenaires d’OTOSTEM ont identifié les cellules souches humaines natives comme la source de cellules souches ayant le plus grand potentiel de différenciation otique. La fonctionnalité des types de cellules otiques ou neuronales générées a été validée par des expériences in vitro. La surveillance électrophysiologique a démontré que les cellules transplantées ressemblaient à celles des cellules ciliées cochléaires des souris. Les cellules progénitrices neuronales otiques humaines ont été testées dans des modèles animaux précliniques de neuropathie auditive. Le rétablissement de l’audition a été atteint et maintenu durant plus de 30 semaines après la transplantation, et ce, sans aucun effet indésirable. Le modèle de perte d’audition dans une boîte Actuellement, il n’existe aucun essai quantitatif à base de cellules pour tester les médicaments particulièrement toxiques pour l’oreille (ototoxicité) chez les humains, de sorte que même les médicaments approuvés comportent le risque d’entraîner une perte d’audition. Face à cette situation, et afin de faciliter les études sur la sécurité des médicaments, le consortium OTOSTEM a conçu des essais de criblage des médicaments. Ce «modèle de perte d’audition dans une boîte» recourait à des cellules semblables à des cellules progénitrices otiques dérivées de cellules souches pluripotentes induites humaines. Plus de 2 000 composés pharmacologiques actifs, y compris des médicaments approuvés par la FDA, ont été testés à débit moyen sur l’homme. Étrangement, plusieurs de ces médicaments ont été identifiés comme ototoxiques. Le consortium OTOSTEM a mis au point de nouveaux composés présentant une activité otoprotectrice et otorégénératrice. Les composés otoprotecteurs empêchent la mort des cellules ciliées de l’oreille humaine. Les médicaments otorégénérateurs entraînent quant à eux le remplacement des cellules sensorielles perdues. Les découvertes d’OTOSTEM revêtent la plus haute importance commerciale pour le marché largement inexploité, mais croissant, des médicaments otoprotecteurs et régénérateurs. Étant donné le lien entre les troubles de l’audition et le développement neurologique chez les jeunes, et la démence chez les personnes plus âgées, il est urgent de trouver des thérapies à valider cliniquement. Les partenaires industriels envisagent d’intégrer les modèles d’OTOSTEM dans la découverte des médicaments pour permettre l’identification de nouveaux médicaments plus performants afin de traiter la perte d’audition. Comme le souligne le Dr Avci: «Grâce au soutien du septième programme-cadre, nous avons considérablement avancé dans le développement de nouvelles thérapies contre la perte d’audition et nous sommes impatients de continuer sur la voie du succès au sein du programme H2020.»
Mots‑clés
OTOSTEM, audition, cellule souche, cochlée, oreille interne, cellule progénitrice otique
