L’estomac prochain relai du pancréas dans la production d’insuline ?

L’équipe de Qiao Zhou va publier le 3 mars prochain dans la revue Cell Stem Cell les résultats très prometteurs de ses recherches. Et si l’estomac pouvait prendre le relai du pancréas dans la production de l’insuline, normalement dévolue aux cellules bêta des îlots de Langherans du pancréas ?

Vous avez bien lu, c’est la prouesse à laquelle est parvenue cette équipe de l’Université d’Harvard à Cambridge. Des cellules endocrines du pylore (jonction entre l’estomac et l’intestin grêle) de souris ont été soumises à l’action de trois gènes codant pour des facteurs de transcription afin de les reprogrammer génétiquement pour qu’elles présentent une fonctionnalité proche des cellules bêta pancréatiques. Ces cellules endocrines sécrètent l’insuline, hormone peptidique impliquée dans la régulation de substrats énergétiques essentiels dont le glucose, les acides gras et les corps cétoniques. Suite à la prise d’un repas, la glycémie augmente, ce qui stimule la production d’insuline par les cellules bêta permettant le stockage du glucose. L’insuline a une action hypoglycémiante. La dérégulation de la production d’insuline est à l’origine des diabètes sucrés.

Lors de cette étude, il a fallu, dans un premier temps, identifier quelles étaient les cellules les plus favorables et réceptrices à la reprogrammation et donc au changement de fonction.

« Nous avons cherché du museau à la queue de la souris » explique le chercheur Zhou. « Nous avons découvert avec surprise que certaines cellules de la région pylorique de l’estomac étaient les plus susceptibles de se reprogrammer en cellules bêta. Ce tissu est apparu comme le meilleur matériel pour débuter l’expérimentation ».

Ainsi, parmi les différents types cellulaires reprogrammés par cette équipe, ce sont celles du pylore qui parvenaient le mieux, par une production propre d’insuline, à normaliser une glycémie trop élevée.

Pour tester l’efficacité de ces cellules pyloriques reprogrammées, les chercheurs ont mené des expérimentations sur deux groupes de souris diabétiques dont les cellules bêta avaient été détruites. Le premier groupe de souris avait subi la reprogrammation de leurs cellules pylorique alors que le groupe « contrôle » non. Tandis que les souris du groupe contrôle ont survécu 8 semaines, les souris du premier groupe ont non seulement survécu pendant toute la durée de l’expérimentation – 6 mois – mais aussi réussi à normaliser leurs taux de glucose et d’insuline. Ces résultats suggèrent que les cellules pyloriques reprogrammées ont réussi à compenser l’absence de cellules bêta.

Aussi, l’équipe évoque un autre avantage à utiliser les cellules du pylore, et pas des moindres : les cellules souches de cette région se renouvellent régulièrement. Ainsi, quand le premier lot de cellules reprogrammées a été détruit, les cellules souches du pylore ont régénéré très rapidement un nouveau pool de cellules productrices d’insuline.

Les résultats sont probants chez la souris. Cependant une question se pose : cette technique de reprogrammation génétique pourrait-elle voir le jour chez l’homme ?

L’on en est loin. Mais Zhou a imaginé une technique permettant de faire trouver à sa découverte une application thérapeutique chez l’homme : l’implantation de « mini – estomacs » producteurs d’insuline. L’équipe de scientifiques a testé cette technique chez la souris : ils ont extrait du tissu de la région pylorique de l’estomac, reprogrammé les cellules pour qu’elles aient la même fonction que de cellules bêta pancréatiques – comme ils l’avaient fait au préalable. Ensuite, l’équipe a « stimulé » ces cellules reprogrammées afin que celles-ci forment un « mini-estomac » de 0,5 à 1 cm de diamètre, qu’ils ont implanté dans les membranes da la cavité abdominale de la souris. Une fois encore, les résultats sont encourageants : parmi 22 souris implantées et dont les cellules bêta avaient été préalablement détruites, 5 d’entre elles sont parvenues à maintenir leur glycémie à un taux normal.

Un nouveau type de thérapie cellulaire pourrait ainsi voir le jour dans la lutte contre le diabète. « Ce qui est intéressant dans cette approche est qu’il est possible d’extraire les cellules de l’estomac du patient, les cultiver in vitro puis les reprogrammer pour les transplanter. Cette méthode offre une thérapie qui serait spécifique au patient. C’est sur quoi nous travaillons. Nous sommes très enthousiastes. », dit avec confiance le scientifique Zhou.