Premier épisode
De l’espoir pour les personnes atteintes d’une maladie rare: de nouvelles approches thérapeutiques, en partie grâce à l’expérimentation animale
Le syndrome de Timothy est une maladie rare causée par une mutation génétique qui empêche certains canaux calciques cellulaires de se fermer correctement. Cela perturbe la communication entre les cellules nerveuses, les cellules du myocarde et d’autres types de cellules, entraînant des problèmes cardiaques, l’autisme et l’épilepsie. Mais de nouvelles approches de recherche permettent d’espérer un traitement efficace.
La recherche sur le syndrome de Timothy est aussi utile contre d’autres maladies neurologiques
La recherche sur cette maladie contribue non seulement au développement d’un traitement ciblé pour les personnes touchées, mais apporte aussi des connaissances utiles pour lutter contre d’autres maladies neurologiques. C’est ce que montrent les travaux de recherche de Sergiu P. Pașca et son équipe à l’Université de Stanford: au bout de 13 ans de recherche, ils ont développé une méthode qui permet, à l’aide d’organoïdes cérébraux, c’est-à-dire des structures cérébrales miniatures obtenues à partir de cellules souches humaines, de rétablir la fonction défectueuse des canaux calciques. De premiers succès se sont tout d’abord manifestés sur de simples cellules en laboratoire, puis sur des «mini-cerveaux» (organoïdes) complexes en laboratoire, puis chez l’animal après transplantation de ces organoïdes dans le cerveau de rats.
De la culture cellulaire à l’organoïde
Les travaux de recherche de Sergiu P. Pașca ont commencé en 2009 par des cultures de cellules nerveuses à partir de cellules cutanées de patients atteints du syndrome de Timothy. Cela lui permit de visualiser pour la première fois en laboratoire les anomalies cellulaires, mais uniquement dans des cultures sur une surface plane. Pour créer des modèles plus réalistes, son équipe a développé des organoïdes cérébraux en trois dimensions («mini-cerveaux») qui imitent des aspects du développement cérébral humain.
Premiers succès de la nouvelle forme de traitement
L’équipe a testé une nouvelle forme de traitement qui lui a permis d’annuler en partie la mutation génétique à l’origine du syndrome de Timothy. Cela fonctionnait dans des expériences sur les organoïdes: l’activité des canaux calciques se normalisait. Ces résultats montrent le potentiel de ce traitement pour les personnes touchées.
Pourquoi a-t-on eu besoin d’expériences sur des animaux?
Avant qu’un traitement puisse être autorisé pour l’être humain, il faut prouver qu’il est sûr et efficace. Pour cela, il est actuellement encore indispensable de faire des tests dans des organismes vivants. C’est pourquoi les scientifiques ont transplanté les organoïdes humains à des rats nouveau-nés avant de leur administrer le nouveau traitement. Les résultats furent prometteurs: les mêmes effets positifs se manifestèrent que sur les organoïdes. Les expériences sur animaux avaient deux objectifs principaux: premièrement, observer le comportement des cellules cérébrales humaines dans un cerveau vivant et deuxièmement, savoir si le traitement agit également dans un organisme complexe et est bien toléré.
Ces travaux de recherche combinent des méthodes de substitution modernes avec les expériences sur animaux requises pour développer un nouveau traitement du syndrome de Timothy et d’autres maladies similaires tout en réduisant l’emploi de l’expérimentation animale au strict minimum nécessaire.
Informations complémentaires:
- À propos de cette maladie rare: «Timothy syndrome»
- À propos des travaux de recherche de Sergiu Pasca
- Article scientifique dans Nature Communications
Schéma: de la culture de cellules souches à la transplantation de l’organoïde dans un organisme vivant
Dans la recherche biomédicale, l’expérimentation animale est souvent indispensable pour évaluer la sécurité et l’efficacité de nouveaux traitements. Elle permet d’observer les interactions complexes au sein d’un organisme vivant que les méthodes de substitution ne suffisent pas à reproduire. La recherche développe de plus en plus de méthodes de substitution comme les organoïdes pour réduire progressivement l’emploi d’animaux.