Le professeur Tal Dvir. Crédit : Centre Sagol de biotechnologie régénérative.
En première mondiale, des chercheurs de l’Université de Tel Aviv conçoivent des implants de moelle épinière humaine pour traiter la paralysie.
- Les chercheurs du Centre Sagol de biotechnologie régénérative ont fabriqué des tissus de moelle épinière humaine fonctionnels, à partir de matériaux et de cellules humains, et les ont implantés dans des modèles de laboratoire atteints de paralysie chronique, rétablissant avec succès la capacité de marcher dans 80% des tests.
- La technologie à l’origine de cette percée utilise des échantillons de tissus de patients, les transformant en un implant de moelle épinière fonctionnel via un processus qui imite le développement de la moelle épinière chez les embryons humains.
- Les chercheurs : “Notre objectif pour les prochaines années est de concevoir des implants de moelle épinière personnalisés pour réparer les tissus endommagés par une blessure sans risque de rejet de l’implant.”
Visualisation de la prochaine étape de la recherche – des implants de moelle épinière humaine pour traiter la paralysie. Crédit : Centre Sagol de biotechnologie régénérative
Pour la première fois au monde, des chercheurs du Sagol Center for Regenerative Biotechnology de l’université de Tel Aviv ont fabriqué des tissus de moelle épinière humaine en 3D et les ont implantés dans un modèle de laboratoire souffrant de paralysie chronique à long terme. Les résultats ont été très encourageants : un taux de réussite d’environ 80 % dans la restauration des capacités de marche. Les chercheurs se préparent maintenant à la prochaine étape de l’étude : les essais cliniques sur des patients humains. Ils espèrent que d’ici quelques années, les tissus artificiels seront implantés chez des personnes paralysées, ce qui leur permettra de se lever et de marcher à nouveau.
IRM d’une moelle épinière blessée avec et sans traitement. Crédit : Centre de biotechnologie régénérative.
Cette étude révolutionnaire a été menée par l’équipe de recherche du professeur Tal Dvir au Centre Sagol de biotechnologie régénérative, à l’école Shmunis de biomédecine et de recherche sur le cancer, et au département d’ingénierie biomédicale de l’université de Tel Aviv. L’équipe du laboratoire du professeur Dvir comprend le doctorant Lior Wertheim, le docteur Reuven Edri et le docteur Yona Goldshmit. Parmi les autres collaborateurs figurent le professeur Irit Gat-Viks de l’école Shmunis de biomédecine et de recherche sur le cancer, le professeur Yaniv Assaf de l’école Sagol de neurosciences et le docteur Angela Ruban de l’école Steyer des professions de santé, tous de l’université de Tel Aviv. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la prestigieuse revue scientifiqueAdvanced Science.
Boîte de Pétri avec des échantillons de tissus. Crédit : Centre Sagol pour la biotechnologie régénérative.
Le professeur Dvir explique : “Notre technologie est basée sur le prélèvement d’une petite biopsie du tissu adipeux du ventre du patient. Ce tissu, comme tous les tissus de notre corps, 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, nous avons utilisé le génie génétique pour reprogrammer les cellules et les ramener à un état qui ressemble à celui des cellules souches embryonnaires, à savoir des cellules capables de devenir n’importe quel type de cellule dans le corps. À partir de la matrice extracellulaire, nous avons produit un hydrogel personnalisé, qui ne susciterait aucune réaction immunitaire ou de rejet après implantation. Nous avons ensuite encapsulé les cellules souches dans l’hydrogel et, selon un processus qui imite le développement embryonnaire de la moelle épinière, nous avons transformé les cellules en implants 3D de réseaux neuronaux contenant des neurones moteurs.”
Visualisation d’une moelle épinière avec traitement. Crédit : Centre Sagol de biotechnologie régénérative
Les implants 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’une année 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.
Prof. Dvir : “Les animaux modèles ont subi un processus de réhabilitation rapide, à la fin duquel ils pouvaient marcher assez bien. C’est la première fois au monde que des tissus humains artificiels implantés ont généré une récupération 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’homme. 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. Les personnes blessées à un très jeune âge sont destinées à rester assises dans un fauteuil roulant.Les personnes paralysées doivent rester en fauteuil roulant pour le reste de leur vie et supporter tous les coûts sociaux, financiers et sanitaires de la paralysie. Notre objectif est de produire des implants de moelle épinière personnalisés pour chaque personne paralysée, permettant la régénération des tissus endommagés sans risque de rejet.
Réseau neuronal. Crédit : Centre Sagol de biotechnologie régénérative.
Sur la base de la technologie révolutionnaire d’ingénierie des organes développée dans le laboratoire du professeur Dvir, celui-ci s’est associé à des partenaires industriels pour créer Matricelf (matricelf.com) en 2019. L’entreprise applique l’approche du Prof. Dvir dans le but de rendre les traitements d’implants de moelle épinière commercialement disponibles pour les personnes souffrant de paralysie.
(De gauche à droite) : Dr. Yona Goldshmit, Prof. Tal Dvir et Lior Wertheim. Crédit : Centre Sagol de biotechnologie régénérative.
Prof. Dvir, chef du Centre Sagol pour la biotechnologie régénérative.,conclut : “Nous espérons atteindre le stade des essais cliniques sur l’homme dans les prochaines années, et finalement remettre ces patients sur pied. Le programme préclinique de la société a déjà été discuté avec la FDA. Comme nous proposons une technologie avancée en médecine régénérative, et qu’il n’existe actuellement aucune alternative pour les patients paralysés, nous avons de bonnes raisons d’espérer une approbation relativement rapide de notre technologie.”
Référence : “Régénération de la moelle épinière blessée à la phase chronique par des réseaux neuronaux 3D dérivés d’iPSC” 7 février 2022, Science avancée.
DOI : 10.1002/advs.202105694
