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De nouvelles approches pour la thérapie médicamenteuse de la néphropathie

Alors que l’attention scientifique dans la lutte contre les maladies rénales est actuellement concentrée sur les cellules souches, le projet EVESTIMINJURY a étudié les vésicules extracellulaires libérées par ces cellules souches. Le traitement qui en résulte pourrait fournir une excellente alternative à la thérapie cellulaire.
De nouvelles approches pour la thérapie médicamenteuse de la néphropathie
Il y a quelques années, les scientifiques ont découvert à quel point nos reins étaient incroyables: contrairement à la croyance populaire, ils ont la capacité de se régénérer et de se réparer tout au long de la vie. Ce processus de régénération a cependant ses limites. Face à l’absence de symptômes durant les stades précoces de maladies rénales et à un manque fréquent de suivi, cela n’a pas suffi à empêcher de nombreux patients à travers l’Europe de perdre définitivement des fonctions rénales ou même de mourir de néphropathies chroniques et aiguës.

Il est aisé de comprendre pourquoi, dans ce contexte, les cellules souches apparaissent comme le Saint Graal. Des essais cliniques portant sur plusieurs types de cellules souches sont en cours et apportent de nombreuses promesses. Mais selon les cinq organisations responsables du projet EVENTEMINJURY, le potentiel réel ne réside pas dans les cellules souches elles-mêmes, mais plutôt dans les vésicules extracellulaires (EV) libérées par ces cellules souches.

«Il a été démontré que les EV imitent l’activité biologique des cellules en transférant au tissu lésé des molécules dérivées des cellules souches (protéines, lipides biologiquement actifs et acides nucléiques) capables d’activer des processus endogènes. Chez les patients atteints de néphropathie aiguë et chronique, les EV peuvent être une alternative à la thérapie cellulaire, avec l’avantage que les EV dérivés des cellules souches ne sont pas immunogènes, sont biocompatibles et peuvent être administrés comme des médicaments», explique le professeur Fiorella Altruda, qui a coordonné le projet au nom du Bioindustry Park “Silvano Fumero”.

Ce potentiel avait déjà été étudié avant le projet, en mettant l’accent sur les lésions rénales aiguës. Les études ont été une source d’optimisme, mais ce qui a vraiment attiré l’attention du professeur Altruda et de ses collègues, c’était le manque d’informations disponibles sur les mécanismes moléculaires en jeu.

Le projet EVESTIMINJURY visait à combler cette lacune. Il fournit des informations mécanistiques sur les mécanismes de régénération des EV et, plus spécifiquement, sur le rôle possible des EV dans les lésions rénales chroniques, en étudiant la capacité des EV dérivées des cellules souches à inhiber la fibrose.

Différents sous-ensembles d’EV ont été caractérisés sur leurs propriétés anti-fibrotiques. Le consortium du projet a utilisé trois techniques de séparation différentes pour isoler les EV des cellules souches mésenchymateuses (CSM) de la moelle osseuse, les cellules les plus utilisées pour le traitement des maladies rénales, et des cellules souches hépatiques.

«La première technique d’isolation était basée sur l’ultracentrifugation différentielle», explique le professeur Altruda. «Elle a permis la séparation de deux fractions principales à 10K et 100Kg. Ensuite, le deuxième protocole était basé sur la sélection de différentes sous-populations d’EV en utilisant la méthode de séparation par flottaison sur gradient d’iodixanol, qui a permis la sélection de 12 fractions contenant différents sous-ensembles d’EV. Enfin, la troisième technique d’isolement, basée sur la chromatographie d’exclusion de taille, a permis la séparation d’une fraction exosomale pure d’autres sous-ensembles et protéines EV. La dimension et le profil EV ont été analysés à l’aide de Nanosight LM10 du partenaire du projet NanoSight Ltd, et les EV ont également été caractérisés par immuno-empreintes (western blot), microscopie électronique et analyse cytofluorimétrique.»

Les résultats démontrent comment les fractions diffèrent en termes de composants moléculaires ainsi que de potentiel de régénération in vitro/in vivo. La fraction EV totale s’est révélée être la plus efficace pour induire une régénération épithéliale tubulaire et un effet anti-fibrotique, à la fois in vitro et in vivo. Des études précliniques ont notamment confirmé que les EV dérivés de cellules souches présentent un effet pro-régénérateur significatif sur le rein.

Fort de ce succès, le consortium se concentrera désormais sur l’augmentation de la production d’EV à partir de cellules souches, ainsi que sur un protocole BPF pour une possible utilisation clinique. Toutes les connaissances recueillies tout au long du projet seront mises à disposition d’autres organisations et universités.

«Bien sûr, l’utilisation de ces connaissances pour guérir les patients nécessitera plus de temps. D’autres études sont nécessaires pour étudier la biodistribution, la biodisponibilité, la pharmacodynamique, la biosécurité, ainsi que comment et quand administrer le médicament. De plus, les critères de caractérisation d’un produit à usage humain doivent encore être définis et approuvés par les organismes de réglementation», explique le professeur Altruda.

Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

EVESTEMINJURY, maladie rénale, cellules souches, vésicules extracellulaires