Dans des expériences sur des tissus de souris et des cellules humaines, les chercheurs de Johns Hopkins Medicine affirment avoir découvert que le retrait d’une membrane qui tapisse l’arrière de l’œil peut améliorer le taux de réussite de la croissance des cellules nerveuses endommagées par des maladies aveuglantes. Les résultats visent spécifiquement à découvrir de nouvelles façons d’inverser la perte de eyesight causée par le glaucome et d’autres maladies qui affectent le nerf optique, l’autoroute de l’information de l’œil au cerveau.



« L’idée de restaurer la eyesight de quelqu’un qui l’a perdue à cause d’une maladie du nerf optique est considérée comme de la science-fiction depuis des décennies. Mais au cours des cinq dernières années, la biologie des cellules souches a atteint un place où c’est faisable », déclare Thomas Johnson, MD, Ph .D., Professeur adjoint d’ophtalmologie au Wilmer Eye Institute de la Johns Hopkins College School of Medicine.

Une fissure dans la rétine peut aider à réparer le nerf optique

La recherche a été publiée le 12 janvier dans la revue Stem Cell Reports.



Un œil humain possède in addition d’un million de petites cellules nerveuses, appelées cellules ganglionnaires rétiniennes Les cellules ganglionnaires rétiniennes envoient de longs bras, ou axones, qui se regroupent avec d’autres projections de cellules ganglionnaires rétiniennes, formant le nerf optique qui mène au cerveau.

Lorsque l’œil est soumis à une pression élevée, comme cela se produit dans le glaucome, il endommage et finit par tuer les cellules ganglionnaires rétiniennes. Dans d’autres ailments, l’inflammation, les vaisseaux sanguins bloqués ou les tumeurs peuvent tuer les cellules ganglionnaires rétiniennes. Une fois qu’elles meurent, les cellules ganglionnaires rétiniennes ne se régénèrent pas.

« C’est pourquoi il est si critical de détecter tôt le glaucome », déclare Johnson. « Nous en savons beaucoup sur la façon de traiter le glaucome et d’aider les cellules nerveuses à survivre à une blessure, mais une fois que les cellules meurent, les dommages à la vision d’une personne deviennent permanents. »

Johnson est membre d’une équipe de chercheurs du Johns Hopkins Wilmer Eye Institute à la recherche de moyens pour les scientifiques de réparer ou de remplacer les neurones optiques perdus en cultivant de nouvelles cellules.

Dans l’étude actuelle, Johnson et son équipe ont fait pousser des rétines de souris dans une boîte de laboratoire et ont suivi ce qui se passe lorsqu’ils ont ajouté des cellules ganglionnaires rétiniennes humaines, dérivées de cellules souches embryonnaires humaines, à la area des rétines de souris. Ils ont constaté que la plupart des cellules humaines transplantées étaient incapables de s’intégrer dans le tissu rétinien, qui contient plusieurs couches de cellules.

« Les cellules transplantées se sont regroupées au lieu de se disperser les unes des autres comme sur une rétine vivante », explique Johnson.

Cependant, les chercheurs ont découvert qu’un petit nombre de cellules rétiniennes transplantées étaient capables de s’installer uniformément dans certaines zones de la rétine de la souris. En regardant de furthermore près, les zones où les cellules transplantées se sont intégrées bien alignées avec les emplacements où les chercheurs ont dû faire des incisions dans les rétines de souris pour les faire reposer à plat dans la boîte de lifestyle. À ces points d’incision, certaines des cellules transplantées ont pu ramper dans la rétine et s’intégrer au bon endroit dans le tissu.

« Cela suggère qu’il y avait un specific form de barrière qui avait été brisée par ces incisions », dit Johnson. « Si nous pouvions trouver un moyen de l’enlever, nous pourrions avoir moreover de succès avec la transplantation. »

Il s’avère que la barrière est une composition anatomique bien connue de la rétine, appelée membrane limitante interne. C’est un tissu conjonctif translucide créé par les cellules de la rétine pour séparer le liquide de l’œil de la rétine.

Après avoir utilisé une enzyme pour desserrer les fibres conjonctives de la membrane limitante interne, les chercheurs ont retiré la membrane et appliqué les cellules humaines transplantées sur les rétines. Ils ont constaté que la plupart des cellules ganglionnaires rétiniennes transplantées se développaient selon un schéma furthermore usual, s’intégrant furthermore complètement. Les cellules transplantées ont également montré des signes d’établissement de nouvelles connexions nerveuses avec le reste de la construction rétinienne par rapport aux rétines qui avaient des membranes intactes.

« Ces résultats suggèrent que la modification de la membrane limitante interne peut être une étape nécessaire dans notre objectif de faire repousser de nouvelles cellules dans les rétines endommagées », explique Johnson.

Les chercheurs prévoient de continuer à étudier le développement de cellules ganglionnaires rétiniennes transplantées afin de déterminer les facteurs dont elles ont besoin pour fonctionner une fois intégrées dans la rétine.

Les autres chercheurs impliqués dans l’étude comprennent Kevin Zhang, Caitlyn Tuffy, Joseph Mertz, Sarah Quillen, Laurence Wechsler, Harry Quigley et Donald Zack de la Johns Hopkins University College of Medication.

Ce travail a été financé par le National Eye Institute (K12EY015025, K08EY031801, R01EY002120, P30EY001765), le prix ARVO Dr. David L. Epstein, Analysis to Prevent Blindness, l’American Glaucoma Society, le Johns Hopkins Health practitioner Scientist Instruction System et de généreux dons de la Guerrieri Loved ones Basis, de la Gilbert Household Basis et de la Marion & Robert Rosenthal Loved ones Foundation.