Des cellules iPS "invisibles" et "universelles" pour déjouer le rejet de greffes
Afin de créer les premières cellules souches pluripotentes "invisibles" pour le système immunitaire et donc capables d'empêcher le rejet d'une greffe, des scientifiques ont désactivé deux gènes avec le système CRISPR-Cas9 et surexprimé la protéine CD47. Ces cellules iPS "universelles" pourraient être fabriquées à grande échelle.
De nouveaux travaux menés par une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco laissent entrevoir la possibilité de contourner le risque de rejet lors d'une transplantation. En cause : le système immunitaire qui est programmé pour éliminer tout ce qu'il perçoit comme un corps étranger, qu'il s'agisse d'organes, de tissus ou de cellules. L'utilisation d'immunosuppresseurs peut être efficace, mais ces traitements présentent de nombreux effets secondaires et rendent le patient plus vulnérable aux infections et au cancer.
Pour contourner ce problème, ainsi que celui de la pénurie de tissus donnés, les scientifiques se sont tournés vers les cellules souches pluripotentes induites autologues (iPS), c'est-à-dire des cellules souches créées à partir de cellules matures du patient comme celles de la peau et reprogrammées de manière à pouvoir se développer dans les autres tissus et organes du corps.
Mais dans la pratique, l'utilisation clinique des cellules iPS s'est révélée difficile. La qualité et la reproductibilité de la "technologie iPS" sont un point critique pour les laboratoires. En outre, la production d'iPS "personnalisées" pour chaque patient est longue et coûteuse.
Le Pr Tobias Deuse, auteur principal de l'étude, et ses collègues ont alors décidé de mener une approche différente. Pour éviter qu'elles ne soient rejetées après avoir été transplantées, ils ont créé des cellules iPS dont deux gènes ont été désactivés en utilisant le système CRISPR-Cas9. Ces gènes sont liés au fonctionnement du complexe majeur d'histocompatibilité : ils envoient des signaux au système immunitaire et peuvent déclencher une réaction immunitaire.
Les cellules dépourvues de ces gènes ne peuvent donc pas émettre le signal qui les "marque" comme des "agents étrangers" pour le système immunitaire. Cependant, elles deviennent la cible d'un autre type de cellules immunitaires spécialisées, les cellules tueuses naturelles (NK). Les chercheurs ont alors découvert qu'une protéine de surface cellulaire appelée CD47 permet d'agir comme un signal disant "ne me mange pas", et d'éviter le rejet. Ils ont par conséquent inséré une copie du gène CD47 dans un virus et l'ont introduite dans leurs cellules.
Lorsque les auteurs ont transplanté leurs cellules souches de souris à un modèle murin HLA-incompatible et dotés d'un système immunitaire normal, ils n'ont observé aucun rejet. Même observation après avoir transplanté des cellules iPS humaines dans des souris humanisées (dont le système immunitaire a été remplacé par des composants du système immunitaire humain). Ils ont également dérivé ces iPS humaines en cellules cardiaques pour les transplanter chez des souris humanisées. Avec succès également.
"Notre technique résout le problème du rejet des cellules souches et des tissus dérivés de cellules souches et représente une avancée majeure dans la thérapie par cellules souches," s'enthousiasme le Pr Deuse. "Elle peut bénéficier à un plus grand nombre de personnes avec des coûts de production bien inférieurs à ceux de toute approche individualisée."
(référence : Nature Biotechnology, 18 février 2019, DOI : 10.1038/s41587-019-0016-3)