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Recherche : dégénérescence rétinienne, phase critique identifiée dans la voie des photorécepteurs

(Adnkronos) – Les photorécepteurs de la rétine, les cellules de l’œil qui fonctionnent comme des capteurs de lumière, développent leurs formes et leurs fonctions spécifiques sur la base d’instructions reçues au moment de leur génération à partir de cellules souches multipotentes. Cependant, une étude menée par des chercheurs de l’Université de Pise et de la Sant’Anna School of Advanced Studies de Pise a montré que, si pendant un intervalle de temps limité suivant l’attribution initiale de leur destin, ils ne reçoivent pas de signaux spécifiques de l’environnement , à la fois physiques et chimiques , elles développeront alors des caractéristiques hybrides entre les photorécepteurs et les cellules gliales.

Les résultats de l’étude, publiés dans la revue « Scientific Reports », voient comme auteurs Massimiliano Andreazzoli et Giovanni Signore (Département de biologie, UniPi), Gian Carlo Demontis (Département de pharmacie, UniPi) et Debora Angeloni (École Sant’Anna) . L’étude visait à comprendre pourquoi, dans les modèles précliniques de thérapies de remplacement pour les maladies rétiniennes dégénératives, la plupart des cellules transplantées ne parviennent pas à s’intégrer dans la rétine du receveur pour remplacer efficacement les cellules dégénérées.

« Connaître les mécanismes de plasticité du destin des cellules photoréceptrices est important pour développer des thérapies de remplacement des pathologies dégénératives rétiniennes – commentent les chercheurs – Les technologies de cellules souches humaines inductibles et d’édition d’ADN permettent de générer des précurseurs de bâtonnets humains pour remplacer les cellules dégénérées. Par conséquent, l’identification des signaux nécessaires pour que les précurseurs immatures des photorécepteurs maintiennent leur sort après isolement de la rétine représente une étape importante pour améliorer l’efficacité des greffes comme thérapie de remplacement des pathologies dégénératives rétiniennes ».

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L’étude fait partie d’un projet plus vaste coordonné par Vania Broccoli (Institut de neurophysiologie Cnr et HSan Raffaele) et financé par la Fondation de Rome. «Nous avons comparé le profil transcriptionnel des précurseurs de bâtonnets entre le moment où la genèse des précurseurs est en grande partie terminée et le moment où se produit l’expression des caractéristiques fonctionnelles spécifiques des cellules de bâtonnets adultes – expliquent les chercheurs -. Un aspect tout à fait inattendu de cette étude a été l’observation que les précurseurs des bâtonnets expriment à la fois des gènes pertinents pour leur programme de développement et ceux pertinents pour le développement d’un type de cellule gliale, c’est-à-dire non neuronale ».

« L’approche décisive – poursuivent-ils – a été de mesurer l’expression au moyen de la technique quantitative de réaction en chaîne par polymérase en temps réel (qRT-PCR) de gènes spécifiques dans des cellules individuelles identifiées à la fois d’un point de vue moléculaire et fonctionnel, et de comparer la effet sur l’expression génique de facteurs environnementaux, tels que la densité de culture cellulaire (nombre de cellules par unité de surface). Nous avons observé que l’augmentation de la densité cellulaire est extrêmement efficace pour réduire l’expression de gènes importants pour le développement des caractéristiques gliales et empêcher le développement de caractéristiques fonctionnelles hybrides entre les bâtonnets et la glie. Les signaux associés à la densité cellulaire des cultures sont spécifiques, car l’expression des gènes sensibles au taux d’oxygène dans l’environnement n’est pas modifiée par la variation de la densité cellulaire des cultures ».

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Projetant les résultats vers de futures applications, les chercheurs suggèrent qu’un développement intéressant est la possibilité d’utiliser des micro-échafaudages pour fournir aux précurseurs transplantés les signaux mécaniques nécessaires pour maintenir leur identité en empêchant le développement de caractéristiques hybrides.