Ils fabriquent des vaisseaux sanguins en laboratoire pour traiter la démence vasculaire

L’étude, publiée aujourd’hui dans ‘Rapports sur les cellules souches‘, identifie également une cible pharmacologique pour “boucher” ces fuites et prévenir ce que l’on appelle la maladie des petits vaisseaux dans le cerveau.

La maladie des petits vaisseaux cérébraux (SVD) est l’une des principales causes de déclin cognitif lié à l’âge et contribue à près de la moitié (45 %) des cas de démence dans le monde. Il est également responsable d’un accident vasculaire cérébral ischémique sur cinq (20 %), le type d’accident vasculaire cérébral le plus courant, dans lequel un caillot sanguin empêche la circulation du sang et de l’oxygène vers le cerveau.

La plupart des cas de maladie vésiculeuse du porc sont associés à des affections telles que l’hypertension et le diabète de type 2, et ont tendance à toucher les personnes d’âge moyen. Cependant, il existe certaines formes rares et héréditaires de la maladie qui peuvent toucher les personnes à un âge plus jeune, souvent au milieu de la trentaine. Les formes héréditaires et spontanées de la maladie partagent des caractéristiques similaires.

Les scientifiques ont utilisé des cellules prélevées sur des biopsies cutanées de patients atteints d’une de ces formes rares de maladie vésiculeuse du porc, provoquée par une mutation d’un gène appelé COL4.

En reprogrammant les cellules de la peau, ils ont pu créer des cellules souches pluripotentes induites, des cellules qui ont la capacité de devenir presque n’importe quel type de cellule dans le corps. L’équipe a ensuite utilisé ces cellules souches pour générer des cellules de vaisseaux sanguins cérébraux et créer un modèle de la maladie qui imite les défauts observés dans les vaisseaux cérébraux des patients.

«Malgré le nombre de personnes touchées dans le monde par la maladie des petits vaisseaux, nous disposons de peu de traitements car nous ne comprenons pas pleinement ce qui endommage les vaisseaux sanguins et provoque la maladie. “La plupart de ce que nous savons sur les causes sous-jacentes tend à provenir d’études réalisées sur des animaux, mais ce qu’elles peuvent nous dire est limité”, explique Alessandra Granata, qui a dirigé l’étude.

“C’est pourquoi nous nous sommes tournés vers les cellules souches pour générer des cellules de vaisseaux sanguins cérébraux et créer un modèle de maladie” dans un plat “qui imite ce que nous voyons chez les patients.”

Nos vaisseaux sanguins sont construits autour d’un type d’échafaudage appelé matrice extracellulaire, une structure en forme de réseau qui tapisse et soutient les petits vaisseaux sanguins du cerveau. Le gène COL4 est important pour la santé de cette matrice.

Compresseurs

Dans leur modèle de maladie, l’équipe a découvert que la matrice extracellulaire est altérée, en particulier dans les « jonctions serrées », qui « serrent » les cellules. Cela provoque une fuite de petits vaisseaux sanguins, une caractéristique clé observée dans le PVD, où le sang s’écoule des vaisseaux vers le cerveau.

Les chercheurs ont identifié une classe de molécules appelées métalloprotéinases (MMP) qui jouent un rôle clé dans ces dommages. Normalement, les MMP sont importantes pour le maintien de la matrice extracellulaire, mais si elles sont produites en trop grande quantité, elles peuvent endommager la structure.

Lorsque l’équipe a traité les vaisseaux sanguins avec des médicaments qui inhibent les MMP (un antibiotique et anticancéreux), ils ont constaté qu’ils inversaient les dommages et stoppaient la fuite.

“Ces médicaments particuliers ont des effets secondaires potentiellement importants, ils ne seraient donc pas viables à eux seuls pour traiter les maladies des petits vaisseaux. Mais ils montrent qu’en théorie, cibler les MMP pourrait stopper la maladie. Notre modèle pourrait être étendu relativement facilement pour tester la viabilité de futurs médicaments potentiels », conclut Granata.