Les chercheurs du MIT espèrent mieux traiter les diabétiques avec ce qu’ils décrivent comme des « usines à médicaments vivantes ».
Pour les diabétiques de type 1, des injections régulières d’insuline sont une malheureuse réalité de la vie, nécessaires pour contrôler leur taux de sucre dans le sang au lieu d’un pancréas sain. Les scientifiques du MIT ont mis au point un nouveau type de cellule implantable qui pourrait supporter ce lourd fardeau en surmontant le rejet par le système immunitaire de l’hôte pour continuer à produire l’hormone clé depuis l’intérieur du corps.
Au cours des deux dernières décennies, un nombre relativement faible de diabétiques ont bénéficié de ce que l’on appelle la transplantation de cellules d’îlots pancréatiques. Ce sont les cellules qui produisent l’insuline dans un pancréas fonctionnel et, en les implantant chez les diabétiques, elles peuvent assumer leur rôle traditionnel et rendre inutiles les injections régulières d’insuline.
La raison pour laquelle cette forme de thérapie n’est pas utilisée plus largement est que la grande majorité des receveurs connaissent des complications, car leur système immunitaire prend les cellules transplantées pour de dangereux envahisseurs et passe à l’attaque. Les médicaments qui suppriment cette réponse immunitaire sont une solution, mais ils comportent leurs propres risques, comme la vulnérabilité à l’infection ou des effets secondaires plus graves.
Ainsi, obtenir que les cellules des îlots pancréatiques survivent à la transplantation et fonctionnent normalement est considéré comme un objectif clé par les chercheurs dans ce domaine. Convertir les propres cellules du foie du patient en cellules d’îlots, les envelopper dans des capsules à base d’algues et les organiser en groupes ne sont que quelques-uns des moyens d’améliorer le processus, et les scientifiques du MIT en ont maintenant trouvé un autre.
Cette technologie consiste à encapsuler les cellules dans une enveloppe protectrice faite d’un élastomère à base de silicium, combiné à une membrane poreuse. Ces pores sont suffisamment grands pour que les nutriments, l’oxygène et l’insuline puissent circuler librement à travers la membrane, mais suffisamment petits pour empêcher les cellules immunitaires qui cherchent à attaquer la cellule d’entrer en contact avec elle.
L’équipe a élaboré des expériences pour tester la viabilité de la technologie, en faisant appel à des souris diabétiques et en leur implantant des îlots de Langerhans logés dans les coquilles protectrices. La technologie a permis de maintenir un taux de glucose sanguin sain chez les souris pendant plus de 10 semaines.
Une autre expérience a porté sur des cellules rénales embryonnaires humaines qui avaient été modifiées pour produire de l’EPO, l’hormone qui stimule la production de globules rouges. Ces cellules encapsulées ont survécu après la transplantation chez la souris pendant plus de 19 semaines, ce qui a entraîné une augmentation du nombre de globules rouges dans tout le sang.
En allant plus loin, l’équipe a découvert que les cellules encapsulées pouvaient être déclenchées par certains médicaments pour produire certaines protéines. Lors d’une expérience, les scientifiques ont réussi à faire en sorte que les cellules ne produisent de l’EPO qu’une fois que les souris ont reçu le médicament doxycycline, ce qui laisse penser que la technologie pourrait servir de « fabrique de médicaments vivants » qui offre des hormones et des protéines à la demande, selon les besoins.
Bien que l’équipe se concentre actuellement sur l’utilisation de cette technologie pour traiter les diabétiques et améliorer la viabilité des cellules d’îlots transplantées, elle espère qu’elle pourrait éventuellement servir d’outil précieux pour traiter n’importe quel type de maladie chronique.
« La vision est d’avoir une usine à médicaments vivante que l’on peut implanter chez les patients, qui pourrait sécréter des médicaments selon les besoins du patient », explique Daniel Anderson, professeur associé de génie chimique et auteur principal de l’étude.
http://news.mit.edu/2020/living-drug-factories-diabetes-0330
