Résumé :
Au bas du cerveau humain, il y a une glande qui n'a que la taille d'un pois, mais elle est chargée de la sécrétion de diverses hormones dans tout le corps. Il s’agit de l’hypophyse, souvent appelée le « commandant en chef du système endocrinien » du corps humain. Une fois la fonction hypophysaire endommagée, les patients doivent souvent prendre quotidiennement des médicaments à vie pour reconstituer les hormones manquantes. Aujourd’hui, une équipe de recherche de l’Université de Nagoya au Japon a franchi une étape cruciale. Ils ont utilisé des cellules souches humaines pour cultiver du tissu hypophysaire et l’ont transplanté avec succès chez des primates pour la première fois, rétablissant ainsi leur capacité à sécréter des hormones.
Ce résultat a été publié dans la revue internationale « Stem Cell Research and Treatment ». Le premier auteur de l'article est Tatsuma Kondo, chercheur invité à la Graduate School of Medicine de l'Université de Nagoya.
Bien que l'hypopituitarisme ne soit pas une maladie courante, les patients nécessitent une prise en charge tout au long de leur vie et leur qualité de vie est souvent considérablement affectée.
1. Glande pituitaire : petite glande, grande responsabilité
Bien que l'hypophyse soit petite, elle joue un rôle important.
L'hormone adrénocorticotrope qu'elle sécrète stimule les glandes surrénales à produire du cortisol. Le cortisol est une hormone clé permettant à l’organisme de faire face au stress et de maintenir la stabilité de la tension artérielle et de la glycémie. Sans cela, les gens souffriront de fatigue, de perte d’appétit, de perte de poids et, dans les cas graves, cela pourrait même mettre leur vie en danger.
L'hypophyse sécrète également de l'hormone de croissance, de l'hormone stimulant la thyroïde et d'autres hormones. Cette étude s’est principalement concentrée sur l’hormone adrénocorticotrope, liée au cortisol.
Les patients souffrant d'hypopituitarisme dû à des tumeurs, à une intervention chirurgicale, à un traumatisme ou à des facteurs congénitaux dépendent actuellement principalement de médicaments oraux pour compléter leurs hormones.
Cependant, cette méthode de traitement présente des limites évidentes. Les hormones naturellement sécrétées par le corps humain vont s'ajuster en temps réel en fonction du rythme circadien et de la pression extérieure. Cependant, il est difficile de simuler avec précision ce changement dynamique en prenant des médicaments à des heures régulières chaque jour.
Surtout en cas d'infection, d'intervention chirurgicale ou de sautes d'humeur sévères, les besoins du corps en cortisol augmentent fortement et il est difficile pour les patients prenant des médicaments d'ajuster leur dose à temps.
Une dose insuffisante peut entraîner une crise surrénalienne dangereuse, tandis qu'une dose excessive peut provoquer des effets secondaires tels que l'ostéoporose et des troubles métaboliques.
Si les patients pouvaient retrouver une « glande pituitaire vivante » capable de s'ajuster, ce serait sans aucun doute une solution plus idéale.
2. Le passage de la souris au singe
L’idée de l’équipe de recherche est d’utiliser la technologie organoïde.
Les organoïdes sont des tissus miniatures formés à partir de cellules souches cultivées en laboratoire, qui peuvent simuler dans une certaine mesure la structure et la fonction d'organes réels. L'Université de Nagoya possède de nombreuses années d'expérience dans la culture de tissus hypophysaires à l'aide de cellules souches humaines.
Dès 2016, une équipe de l'école a rapporté dans Nature Communications qu'elle avait utilisé des cellules souches embryonnaires humaines pour cultiver du tissu hypophysaire antérieur fonctionnel in vitro.
Les chercheurs ont d'abord transplanté des organoïdes hypophysaires humains cultivés chez des souris dont les hypophyses avaient été chirurgicalement retirées, juste sous la peau.
Les résultats sont encourageants. Ces organoïdes ont continué à sécréter de l’hormone adrénocorticotrope pendant plus de 6 mois et ont considérablement prolongé la durée de vie des souris.
Six mois, c'est long pour des souris dont la durée de vie n'est que de deux ou trois ans. L’ingéniosité de la recherche est de le transplanter sous la peau plutôt que profondément dans le cerveau. La chirurgie sous-cutanée est moins invasive et simple à opérer, et elle peut être facilement retirée en cas de problème.
Sur cette base, l'équipe a ensuite mené des expériences sur un macaque dont l'hypophyse avait été retirée. Pour prévenir le rejet, les chercheurs ont utilisé des médicaments immunosuppresseurs.
Après la transplantation, le tissu hypophysaire artificiel a fonctionné normalement chez les singes pendant 6 semaines, sécrétant avec succès l'hormone adrénocorticotrope et augmentant les niveaux de cortisol. Trois mois après l’opération, les chercheurs étaient encore capables de détecter des cellules transplantées viables.
De plus, la greffe a ralenti la perte de poids des singes causée par un déficit hormonal. Les chercheurs ont également examiné des organes tels que les poumons et le foie et n’ont trouvé aucune tumeur ni croissance cellulaire anormale.
3. La sécurité est la plus grande préoccupation
L'un des problèmes majeurs liés à la thérapie par cellules souches est que les cellules transplantées peuvent proliférer de manière incontrôlée et même former des tumeurs.
Cette fois, aucune tumeur ou croissance anormale n'a été observée chez la souris ou le singe, ce qui fournit une preuve préliminaire de la sécurité de cette technologie.
Les primates sont plus proches des humains en termes de structure physiologique et de réponse immunitaire, le succès chez les singes est donc considéré comme une étape importante vers une application clinique.
Bien sûr, cette recherche en est encore à ses débuts.
L'expérience sur les primates n'impliquait qu'un seul macaque et la taille de l'échantillon était très limitée. Le temps de travail effectif des tissus transplantés chez le singe est de 6 semaines, ce qui est beaucoup plus court que chez la souris. La manière d’étendre sa fonction à long terme nécessite une exploration plus approfondie.
De plus, les médicaments immunosuppresseurs eux-mêmes ont des effets secondaires. À l'avenir, si les cellules souches préparées à partir des propres cellules du patient peuvent être utilisées pour cultiver du tissu hypophysaire, il sera peut-être possible d'éviter le rejet et de réduire la dépendance aux médicaments immunosuppresseurs.
4. Le pouvoir japonais de la médecine régénérative
Cette recherche perpétue la tradition de leadership du Japon dans le domaine des cellules souches et de la médecine régénérative.
Le scientifique japonais Shinya Yamanaka a remporté le prix Nobel de physiologie ou médecine 2012 pour son invention de la technologie des cellules souches pluripotentes induites. Depuis, le Japon a mené un grand nombre d'explorations cliniques sur l'utilisation des cellules souches pour traiter la maladie de Parkinson, les maladies de la rétine, les maladies cardiaques, etc.
L'idée de transformer un petit morceau de tissu sous la peau en une « usine à hormones » capable de s'autoréguler est en train de passer de la science-fiction à la réalité. Les chercheurs pensent que cette méthode pourrait fournir une solution de substitution hormonale pour l’hypopituitarisme, plus proche de l’état physiologique naturel que la prise de pilules quotidiennes.
Bien sûr, il faut généralement plusieurs années et un processus d'approbation strict pour passer des expérimentations animales aux essais cliniques sur l'homme. Si la recherche de suivi peut résoudre des problèmes tels que la survie à long terme, le rejet immunitaire et la production à grande échelle, les futurs patients n’auront peut-être besoin que d’une simple greffe sous-cutanée pour être libérés du fardeau des médicaments à vie.
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