Douglas A. Kerr MD/PhD

Nous avons utilisé les cellules souches pour comprendre la biologie des maladies du motoneurone et pour faciliter le rétablissement de fonctions chez des animaux paralysés. Nous avons trouvé que les cellules souches pluripotentes humaines, injectées dans le liquide céphalo-rachidien de rats souffrants d’une blessure motoneuronale, étaient bien réparties sur la longueur rostro-caudale de la moelle épinière et ont migré dans le parenchyme de la moelle épinière chez les animaux paralysés, mais pas chez les animaux contrôles. Les animaux paralysés auxquels ont a greffé des cellules souches ont partiellement retrouvé leurs fonctions motrices après la greffe, probablement grâce au soutien trophique des motoneurones hôtes, plutôt qu’à la génération des motoneurones fonctionnels par les cellules souches.

La deuxième piste de recherche a porté sur la génération de motoneurones issus de cellules souches embryonnaires in vitro. Les cellules souches embryonnaires qui ont été exposées à de l’acide rétinoïque et à des agonistes de Sonic hedgehog, acquièrent les attributs immunohistochimiques et fonctionnels des motoneurones, étendent les axones vers le muscle en co-culture et forment des jonctions neuromusculaires. Les cellules souches embryonnaires différenciées en motoneurones qui ont été transplantées chez des rats paralysés survivent et développent les projections axonales. Cependant, celles-ci ne parviennent pas à traverser la matière blanche adjacente, sans doute lié à une répulsion axonale médiée par la myéline. On peut pallier cette répulsion en administrant Y-27632, un inhibiteur de la voie Rho GTPase, ce qui permet aux axones de traverser la matière blanche de la moelle épinière.

Des recherches complémentaires sont en cours pour étudier les propriétés in vitro des cellules souches embryonnaires différenciées en motoneurones, dérivées de souris transgéniques amyotrophie spinale et de SOD1-G93A. Ces études tenteront de définir les altérations critiques dans la fonction ou la différentiation motoneuronale chez des modèles génétiques de maladies du motoneurone humaines. De plus, en explorant la biologie in vivo de cellules souches embryonnaires différenciées en motoneurones, nous espérons comprendre mieux le potentiel des cellules souches comme stratégie thérapeutique.