Les chercheurs ont converti les cellules immunitaires du cerveau en neurones qui ont remplacé les neurones endommagés et restauré la fonction chez des souris touchées par un accident vasculaire cérébral. La prochaine étape consistera à déterminer si les mêmes résultats peuvent être obtenus en utilisant des cellules du cerveau humain, ouvrant ainsi la porte au traitement des accidents vasculaires cérébraux.
Après un accident vasculaire cérébral ou d’autres maladies cérébrovasculaires entraînant une mauvaise circulation sanguine vers le cerveau, les neurones sont endommagés ou meurent, provoquant des défauts physiques et psychologiques uniques. Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Kyushu au Japon ont restauré la fonction motrice chez des souris victimes d'un accident vasculaire cérébral en convertissant les microglies, les principales cellules immunitaires du cerveau, en neurones.
Kenichi Nakajima, l'auteur correspondant de l'étude, a déclaré : « Lorsque nous sommes coupés ou cassés, nos cellules cutanées et osseuses peuvent se répliquer, guérissant ainsi notre corps. Mais les neurones de notre cerveau ne se régénèrent pas facilement, donc les dommages sont souvent permanents. Par conséquent, nous devons trouver de nouvelles façons d'héberger les neurones perdus.
Les chercheurs savaient grâce à des études antérieures que les microglies pouvaient être amenées à se développer en neurones dans le cerveau de souris en bonne santé. Après un accident vasculaire cérébral, les microglies, responsables de l’élimination des cellules cérébrales endommagées ou mortes, se déplacent vers le site de la blessure et se reproduisent rapidement.
"Les microglies sont abondantes et situées exactement là où nous en avons besoin, elles constituent donc des cibles idéales pour la transformation", a déclaré Takashi Irie, premier auteur de l'étude.
Les chercheurs ont provoqué des accidents vasculaires cérébraux chez des souris en bloquant temporairement l'artère cérébrale moyenne droite, un vaisseau sanguin majeur du cerveau couramment associé aux accidents vasculaires cérébraux chez l'homme. Au bout d'une semaine, les chercheurs ont observé des troubles de la fonction motrice chez les souris, avec une diminution significative des neurones du striatum, une région du cerveau impliquée dans la prise de décision, la planification des actions et le contrôle moteur.
Ils ont utilisé des lentivirus - une sous-classe de rétrovirus utilisés comme vecteurs viraux - pour insérer de l'ADN dans la microglie sur le site des lésions causées par l'AVC. L'ADN contient des instructions pour produire NeuroD1, une protéine qui induit une commutation neuronale. Au cours des semaines suivantes, ces cellules se transforment en neurones.
Trois semaines après l'implantation de l'ADN, la fonction motrice des souris s'est améliorée. Au bout de huit semaines, les neurones nouvellement induits s’étaient intégrés avec succès dans les circuits cérébraux. Lorsque les chercheurs ont retiré les nouveaux neurones, les améliorations de la fonction motrice ont disparu, confirmant que les nouveaux neurones ont directement contribué au rétablissement des souris.
"Ces résultats sont prometteurs", a déclaré Nakajima. "La prochaine étape consiste à tester si NeuroD1 peut également convertir efficacement les microglies humaines en neurones et à confirmer que notre méthode d'insertion de gènes dans les microglies est sûre."
Étant donné que les souris ont été traitées dans la phase aiguë après un accident vasculaire cérébral, lorsque les microglies ont migré vers le site de la blessure, les chercheurs ont ensuite prévu de voir si elles pouvaient produire un effet de récupération chez les souris à un stade ultérieur.
La recherche a été publiée dans les Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS).