Une étude menée par la doctorante Lama Khalaily sous la direction du Prof. Karen Avraham, doyenne de la Faculté de médecine de l'Université de Tel-Aviv, a identifié un groupe singulier de cellules capables de régénérer les cellules ciliées sensorielles de l'oreille interne, phénomène que l'on croyait jusqu'alors impossible chez l'être humain. L'étude novatrice offre un nouvel espoir à des millions de personnes souffrant de perte auditive irréversible.
Elle a été réalisée avec la collaboration du Prof. David Sprinzak et du doctorant Shahar Kasirer de la Faculté des sciences de la vie de l'Université de Tel-Aviv et du Dr. Litao Tao de l'Université Creighton d'Omaha, ainsi que d'autres chercheurs. Ses résultats ont été publiés dans la revue Science Advances.
Découverte de cellules régénératrices
La perte auditive est souvent causée par des lésions des cellules ciliées de la cochlée, responsables de la détection des sons et de leur conversion en signaux électriques transmis au cerveau. Contrairement à de nombreuses autres espèces, les mammifères, y compris les humains, sont incapables de régénérer ces cellules une fois endommagées, ce qui rend la perte auditive permanente.
Dans cette étude, les chercheurs se sont intéressés aux cellules gliales, cellules de soutien adjacentes aux cellules ciliées qui, dans des conditions normales, ne peuvent ni se régénérer ni se transformer en cellules ciliées. Afin d'examiner si cette limitation pouvait être surmontée, ils ont utilisé l'imagerie de tissus vivants et des méthodes multi-omiques (analyse simultanée de plusieurs niveaux moléculaires, comme le génome, les ARN, les protéines et les métabolites) au niveau de la cellule. Ils ont notamment inhibé la voie de signalisation Notch, un mécanisme de communication cellulaire essentiel à la différenciation des cellules ciliées au cours du développement embryonnaire.
Ils ont ainsi pu découvrir un sous-ensemble spécifique de cellules gliales dotées d'un potentiel régénérateur inattendu. Au lieu de réagir comme les autres, certaines cellules de ce groupe sont entrées dans un état de transition et ont commencé à se convertir en cellules ciliées.
Ces cellules, appelées cellules de Deiters transdifférenciées, sont capables de se convertir de cellules de soutien en cellules ciliées, étape essentielle à la régénération de celles-ci. Les chercheurs ont découvert que ces cellules présentent des caractéristiques génétiques et épigénétiques uniques, leur permettant de répondre à une stimulation et d'initier le processus de régénération.
Selon eux, une meilleure compréhension des mécanismes qui permettent à certaines cellules de se régénérer pourrait ouvrir la voie au développement de traitements innovants qui active cette capacité régénératrice également dans d'autres cellules. Les approches futures pourraient impliquer une combinaison d'interventions génétiques et épigénétiques afin de contourner les barrières biologiques existantes. Selon l'équipe de recherche, il s'agit d'une avancée significative vers le développement de traitements régénératifs pour la perte auditive, un domaine où il n'existe actuellement aucune solution médicale réparatrice, uniquement des aides auditives comme les prothèses et les implants cochléaires, ainsi que des thérapies géniques limitées.
Un premier pas, mais significatif
« Notre étude montre que même dans des tissus longtemps considérés comme incapables de se régénérer, tels que la cochlée de l’oreille interne, il existe en réalité une capacité régénérative latente, bien que très limitée et présente uniquement dans une sous-population très spécifique de cellules », conclut le Prof. Karen Avraham, qui est également titulaire de la Chaire pour la recherche sur les troubles auditifs de l'Université de Tel-Aviv. « Le principal défi consiste désormais à comprendre comment cette capacité peut être étendue et activée dans d’autres cellules. Si nous y parvenons, nous pourrons jeter les bases du développement de traitements biologiques innovants qui restaurent l’audition, au lieu de simplement compenser sa perte. Il s’agit d’un premier pas, mais significatif, vers une compréhension plus approfondie de la régénération du système auditif et, plus généralement, des systèmes neuronaux ».
L'étude a bénéficié d’une subvention pour recherche novatrice de la Fondation israélienne pour la science, ainsi que du soutien financier du Programme d’excellence pour la recherche en médecine génomique Ernest and Bonnie Beutler et du Centre Sagol de médecine régénérative de l’Université de Tel-Aviv.
Photos :
- Imagerie en temps réel de l’épithélium sensoriel cochléaire : les cellules de soutien sont représentées en vert et les cellules ciliées en rouge.
- De gauche à droite : le Prof. David Sprinzak, le Prof. Karen Avraham, Rotem Domb, Shahar Kasirer, Buwei Shao et Lama Khalaily.
