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Diabète : vers un pancréas artificiel issu de cellules de cochon ?

Améliorer la vie des diabétiques grâce à une greffe de cellules porcines : c’est l’ambition du projet scientifique collaboratif Xenothera. Porté par l’école vétérinaire Oniris et soutenu par la Région depuis 2012, il consiste à développer un pancréas bio-artificiel pour mieux lutter contre le diabète de type 1. Ce diabète survient le plus souvent chez les moins de 20 ans.

Restaurer une fonction biologique déficiente grâce à une xénogreffe, une greffe provenant d’une espèce animale différente de celle du receveur. C’est tout l’enjeu de Xenothera. Ce programme de recherche soutenu par la Région Pays de la Loire1 s’intéresse au diabète de type 1. Cette maladie chronique touche 20 à 30 millions de personnes dans le monde. « Il est aussi appelé diabète juvénile car il apparaît le plus souvent chez l'enfant ou le jeune adolescent, détaille Jean-Marie Bach, professeur à Oniris, l'École nationale vétérinaire de Nantes, et coordinateur scientifique de Xenothera. Le diabète de type 1 provient de la destruction des cellules du pancréas qui secrètent l’insuline. Cette hormone régule la glycémie, le taux de sucre dans le sang ». Un manque d’insuline entraîne donc une dérégulation de la glycémie et peut avoir de graves conséquences à long terme : coma, insuffisance rénale, accidents cardiovasculaires…

 

La survie d’un diabétique de type 1 dépend d'injections quotidiennes de doses d’insuline afin de réguler sa glycémie, le taux de sucre dans le sang. © Pixabay - CC0 Public Domain

La survie d’un diabétique de type 1 dépend d'injections quotidiennes de doses d’insuline afin de réguler sa glycémie, le taux de sucre dans le sang. © Pixabay - CC0 Public Domain

 

A ce jour, la survie d’un diabétique de type 1 dépend d'injections quotidiennes de doses précises d’insuline (aujourd’hui synthétisée mais initialement fournie par le porc). « Malgré tout, cela ne permet pas toujours de réguler efficacement la glycémie, on parle alors de diabète instable, commente le chercheur. Et en raison d’une pénurie d’organes, la greffe de cellules pancréatiques humaines n’est pas une solution généralisable. » Xenothera pourrait changer la donne. Ce programme de thérapie cellulaire court jusqu’en 2018. Il vise à proposer un nouveau traitement : la greffe d’îlots pancréatiques porcins, « des paquets de cellules productrices d’insuline très proches de celles de l’homme et a priori sans risque majeur de transmission de virus » précise Jean-Marie Bach. Ce pancréas bio-artificiel pourrait voir le jour dans les prochaines années.

« Encapsuler les îlots pancréatiques porcins porcines pour limiter le risque de rejet de greffe »

Démarré en 2012, Xenothera a déjà franchi plusieurs étapes clés. La première a consisté à isoler et à cultiver des îlots pancréatiques de cochons en visant l’usage médical. La deuxième a été de tester des îlots « qui n’expriment pas les principaux antigènes responsables d’un rejet de greffe »2. Les chercheurs ont ensuite travaillé sur la façon de les administrer dans le corps humain. La technique choisie ? Injecter les îlots après les avoir encapsulés (enveloppés) dans un hydrogel : « L’encapsulation permet de limiter le risque de rejet et de protéger les îlots pancréatiques, détaille Jean-Marie Bach. Nous avons testé et adapté3 aux îlots un nouvel hydrogel dérivé de la cellulose qui permet de proposer une méthode peu invasive : une simple injection sous la peau à l’aide d’une seringue par exemple. » L’hydrogel a fait ses preuves. Son application pour le diabète est aujourd’hui brevetée. Mais avant de faire de premiers essais sur l’homme, il reste un défi à relever : « La situation sous-cutanée pose un problème d’oxygénation des îlots dans les quinze premiers jours de la greffe, confie l’immunologiste. Nous privilégions des pistes chimiques pour y remédier. » L’équipe de Xenothera envisage ainsi de développer « des molécules miniaturisées » qui fourniraient de l’oxygène aux îlots pendant les premières semaines.

 

Photo d’un îlot pancréatique de cochon marqué en fluorescence : en vert les cellules qui sécrètent l’insuline et en rouge les cellules qui sécrètent le glucagon, une autre hormone qui participe à la régulation de la glycémie. © Unité IECM / Oniris

Photo d’un îlot pancréatique de cochon marqué en fluorescence : en vert les cellules qui sécrètent l’insuline et en rouge les cellules qui sécrètent le glucagon, une autre hormone qui participe à la régulation de la glycémie. © Unité IECM / Oniris

 

« Notre pancréas bio-artificiel pourrait compléter voire remplacer les protocoles d’insulinothérapie classiques » lance Jean-Marie Bach. Les premiers essais de greffe d’îlots porcins chez l’homme devraient avoir lieu en Europe dans les prochaines années. L’hydrogel évalué dans le cadre de Xenothera pourrait également être utilisé pour la transplantation d’îlots pancréatiques d’origine humaine : « Aujourd’hui il faut deux à trois donneurs de greffons pour un receveur. L’encapsulation dans notre hydrogel pourrait améliorer ce rendement pour faire face au manque d’organes. » Xenothera a déjà donné naissance à une société de biotechnologies nantaise du même nom spécialisée dans l’innovation en immunothérapie. Et ce n’est pas le seul projet destiné à améliorer le quotidien des diabétiques. D’autres hydrogels ou pancréas artificiels sont en développement dans le monde comme la pompe à insuline. Cet appareil mécanique et électronique repose notamment sur un capteur et un système d’injection qui détecte les variations de glycémie dans le corps et délivre les doses d’insuline nécessaires. « Peut-être que la solution idéale sera un assemblage de différentes solutions » confie Jean-Marie Bach.

Kogito.fr

1 Et dans le cadre de l’Institut hospitalo-universitaire (IHU) CESTI de Nantes (Centre européen des sciences de la transplantation et de l’immunothérapie).
2 En collaboration avec un laboratoire nantais de l’Inserm, le CRTI (Centre de recherche en Transplantation et Immunologie), et Avantea, un laboratoire italien.
3 En collaboration avec le LIOAD (Laboratoire d'Ingénierie Ostéo-Articulaire et Dentaire) à Nantes.

 

 

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