La conversion directe des cellules de la peau en cellules cérébrales donne un taux de réussite de 1000 %

Dans une avancée potentiellement majeure pour la médecine régénérative, des scientifiques du MIT ont développé un moyen de convertir directement les cellules de la peau en cellules cérébrales de manière extrêmement efficace, sans avoir besoin de passer par l'étape intermédiaire de leur conversion en cellules souches au préalable.

Préparer un lot de cellules souches pour traiter une maladie ou une blessure impliquait autrefois la pratique éthiquement risquée de les prélever sur du tissu embryonnaire. Mais en 2006, des scientifiques japonais ont découvert un moyen de transformer des cellules matures en cellules souches. Ces cellules souches pluripotentes induites (CSPi) peuvent alors être transformées en cellules du type cellulaire requis pour un traitement spécifique.

Cependant, cette découverte, récompensée par un prix Nobel, n'est pas sans poser de problèmes. D'abord, une grande partie des cellules peuvent rester bloquées aux étapes intermédiaires, ce qui réduit l'efficacité de la technique. Dans l' étude initiale , moins de 0,1 % des cellules parvenaient à atteindre le stade final, mais ce taux s'est considérablement amélioré depuis près de 20 ans, certaines méthodes approchant les 100 % .

Des scientifiques du MIT ont désormais trouvé un moyen de supprimer l'intermédiaire, en contournant l'étape des cellules souches et en passant directement d'un type cellulaire à un autre. Mieux encore, cette méthode affiche une efficacité incroyable de plus de 1 000 %. Autrement dit, pour chaque cellule source, on obtient 10 cellules cibles ou plus.

« L'un des défis de la reprogrammation est souvent que les cellules restent bloquées dans des états intermédiaires », explique Katie Galloway, auteure principale de deux articles décrivant la nouvelle technique. « Nous utilisons donc la conversion directe : au lieu de passer par une cellule CSPi intermédiaire, nous passons directement d'une cellule somatique à un motoneurone. »

Le processus initial impliquait un ensemble de quatre gènes codant pour des protéines appelées facteurs de transcription. Leur encapsulation dans des vecteurs viraux et leur administration aux cellules cutanées les transformaient en cellules CSPi.

Pour cette nouvelle étude, les chercheurs ont expérimenté six facteurs de transcription issus de travaux antérieurs, en essayant différentes combinaisons afin d'en trouver le moins efficace possible. Après de nombreux essais et erreurs, ils ont identifié une combinaison de trois facteurs, appelés NGN2, ISL1 et LHX3, capables d'effectuer la conversion.

L'utilisation de ces trois gènes a permis de les concentrer dans un seul vecteur viral, permettant ainsi d'atteindre chaque cellule avec le dosage adéquat. À l'aide d'un second virus, l'équipe a introduit deux autres gènes qui déclenchent la prolifération des cellules en premier.

« Si les facteurs de transcription étaient exprimés à des niveaux très élevés dans des cellules non prolifératives, les taux de reprogrammation seraient très faibles, mais les cellules hyperprolifératives seraient plus réceptives », précise Katie Galloway. « C'est comme si elles avaient été potentialisées pour la conversion, et elles deviennent alors beaucoup plus réceptives aux niveaux de facteurs de transcription. »

Les motoneurones de souris (verts) cultivés directement à partir de cellules de la peau ont pu s'intégrer à d'autres dans le cerveau de l'animal après la transplantation.

L'équipe a testé la technique en convertissant des cellules cutanées de souris en motoneurones. Et, effectivement, le rendement a dépassé 1 000 %. Les motoneurones ainsi obtenus ont produit une activité électrique et une signalisation calcique détectables, indiquant leur bon fonctionnement. Lors de tests ultérieurs, les neurones ont été greffés dans le cerveau de souris vivantes, où ils semblaient établir des connexions avec d'autres cellules cérébrales.

Une version de la technique a également été développée pour les cellules humaines, bien qu'à ce stade, l'efficacité soit un peu moins impressionnante – entre 10 et 30 %. Il s'agit néanmoins d'un meilleur point de départ que les 0,1 % du travail initial, et l'équipe prévoit de poursuivre ses efforts pour améliorer cette efficacité.

Si cela s'avère rentable, l'une des premières applications pourrait être la production de nouveaux neurones pour les patients atteints de maladies comme la SLA, afin d'améliorer leur contrôle moteur. Par la suite, la technique pourrait être étendue à d'autres types de cellules.

https://www.cell.com/cell-systems/abstract/S2405-4712(25)00038-9

https://www.cell.com/cell-systems/abstract/S2405-4712(25)00039-0

https://news.mit.edu/2025/mit-engineers-turn-skin-cells-into-neurons-for-cell-therapy-0313