C’est une technologie révolutionnaire, qui pourrait, si elle est transposable à l’humain, changer la vie de milliers de personnes dont les lésions au niveau de la moelle épinière provoquent une paralysie des bras et/ou des jambes.

Pour la première fois, des chercheurs du Sagol Center for Regenerative Biotechnology, rattaché à l’université de Tel-Aviv (Israël) ont conçu des tissus de moelle épinière humaine en 3D et les ont implantés dans un modèle murin souffrant de paralysie chronique à long terme. Les résultats, qui ont été publiés dans la revue Advanced Science, présentent un taux de réussite d’environ 80 % dans la restauration des capacités de marche.

La création de réseaux neuronaux à partir de cellules de la matrice extracellulaire

"D’autres chercheurs avaient déjà réussi à réparer une lésion de la moelle épinière avec des cellules souches, mais ça fonctionnait uniquement si les cellules étaient injectées immédiatement après la blessure. C’est plus compliqué pour les lésions chroniques, car avec le temps, la lésion s’élargit et est entourée par du tissu cicatriciel, ce qui empêche les cellules souches de créer les réseaux neuronaux et s’intégrer à la moelle épinière, explique à Sciences et Avenir le Pr Tal Dvir, qui a dirigé les travaux. Or, les personnes qui souffrent d’une lésion à cause d’un accident n’ont pas la possibilité de se faire traiter juste après l’accident."

Pour contourner cette difficulté, l’équipe de recherche a prélevé par biopsie un échantillon du tissu adipeux du ventre du patient. Celui-ci est constitué de cellules et d'une matrice extracellulaire (comprenant des substances comme les collagènes et les sucres). Après avoir séparé les cellules de la matrice extracellulaire, l’équipe a utilisé le génie génétique pour reprogrammer les cellules et les ramener à un état qui ressemble à celui des cellules souches embryonnaires, c’est-à-dire des cellules capables de devenir n'importe quel type de cellule dans le corps. Un hydrogel personnalisé a ensuite été créé à partir de la matrice extracellulaire pour ne susciter aucune réaction immunitaire ou de rejet après implantation. Enfin, les cellules souches ont été encapsulées dans l’hydrogel et, selon un processus qui imite le développement embryonnaire de la moelle épinière, les chercheurs ont transformé les cellules en implants 3D de réseaux neuronaux contenant des neurones moteurs.

Des essais cliniques sur les humains d’ici deux ans

Ces implants 3D de moelle épinière humaine ont ensuite été implantés dans des modèles de laboratoire, divisés en deux groupes : ceux qui étaient paralysés depuis peu (le modèle aigu) et ceux qui étaient paralysés depuis longtemps - l'équivalent d'un an en termes humains (le modèle chronique). Après l'implantation, 100 % des modèles de laboratoire atteints de paralysie aiguë et 80 % de ceux atteints de paralysie chronique ont retrouvé leur capacité à marcher.

"C'est la première fois au monde que des tissus humains artificiels implantés ont généré une guérison dans un modèle animal de paralysie chronique à long terme, qui est le modèle le plus pertinent pour les traitements de la paralysie chez l'humain, souligne le Pr Dvir. Des millions de personnes dans le monde sont paralysées à la suite d'une lésion de la colonne vertébrale, et il n'existe toujours pas de traitement efficace pour les soigner. (…) Notre objectif est de produire des implants de moelle épinière personnalisés pour chaque personne paralysée, permettant la régénération du tissu endommagé sans risque de rejet."

Les chercheurs espèrent donc pouvoir tester prochainement ces implants de tissu neural sur des humains. Pour cela, ils ont créé la société de biotechnologie Matricelf et sont actuellement en discussion avec l’Agence fédérale américaine des produits alimentaires et médicamenteux (FDA) pour commencer d’ici deux ans des essais cliniques.