Des cellules ciliées sensorielles ont été créées en culture

De notre correspondante

NOTRE OREILLE interne héberge environ 15 000 cellules ciliées cochléaires et 15 000 cellules ciliées vestibulaires, les mécanorécepteurs respectivement de l’audition et de l’équilibre. En raison de ce petit nombre et des difficultés à les isoler (comparé aux 120 millions de photorécepteurs rétiniens faciles à isoler), les études moléculaires de ces cellules ont été limitées. De fait, l’oreille interne héberge le seul de nos sens dont on ignore encore les bases moléculaires.

Au fil du temps, ces cellules ciliées sont endommagées par les agressions (bruits, médicaments ototoxiques, etc.) ou par l’âge. Puisque ces cellules sont incapables de se régénérer spontanément, des centaines de millions de personnes présentent de façon définitive des pertes de l’audition ou des troubles de l’équilibre.

Après dix années d’effort, une équipe de l’université de Stanford (Californie) a mis au point un protocole de culture en plusieurs étapes qui permet d’obtenir que des cellules souches embryonnaires (CSE) de souris, ou des cellules souches pluripotentes induites (CSPi) issues de la reprogrammation de cellules cutanées de souris adultes, orientent leur différenciation vers des cellules ciliées sensibles aux mouvements (ou mécano-sensibles).

Les cellules souches (CSE ou CSPi) sont d’abord amenées à se différencier en cellules d’ectoderme, sous l’effet des facteurs Dkk1 (inhibant Wnt), SIS3 (inhibant Smad3) et IGF-1, puis en progéniteurs otiques sous l’effet du facteur FGF. Lorsque ces progéniteurs otiques sont co-cultivés avec des fibroblastes d’embryon de poulet, ils se différencient et s’organisent en groupements épithéliaux de cellules ciliées.

Répondent bien a la stimulation mécanique.

Les examens montrent que ces cellules ciliées répondent bien à la stimulation mécanique en transformant ces signaux en courants électriques qui ressemblent à ceux des cellules ciliées immatures. « Cette méthode offre une plate-forme pour les études moléculaires des cellules ciliées », constatent les chercheurs.

En outre, ce nouveau protocole pourrait également avoir des implications cliniques. En effet, « notre travail démontre qu’il est possible de produire des cellules ciliées de remplacement à partir des cellules souches pluripotentes. Cette découverte justifie le développement de stratégies reposant sur les cellules souches pour les troubles de l’audition et de l’équilibre ».

Mais peut-être la stratégie la plus prometteuse sera-t-elle d’exploiter cette nouvelle source de cellules ciliées pour le criblage à haut débit en vue de rechercher des médicaments qui stimulent la capacité perdue chez les mammifères de régénérer ces cellules, estime le Dr Stefan Heller qui a dirigé ce travail. « Pour une raison ou une autre, nous avons perdu cette aptitude mais il doit être encore la d’une certaine manière. Il nous faut trouver le moyen de l’activer ».

Oshima et coll., Cell 14 mai 2010, p 704.