Une thérapie génique redonne la capacité de marcher aux rats paraplégiques et ouvre la porte à la réparation des blessures à la colonne vertébrale

Lorsque la moelle épinière, chez la souris comme chez l’homme, est partiellement endommagée, une récupération étendue et spontanée de la fonction motrice est possible après la paralysie initiale. Cependant, après une lésion médullaire complète, cette réparation naturelle ne se produit pas et il n’y a donc pas de guérison.

La clé est de régénérer les fibres nerveuses, mais jusqu’à présent, cela n’avait pas été réalisé. L’étude est publiée dans ‘Science‘.

“Il y a cinq ans, nous avons démontré que les fibres nerveuses pouvaient se régénérer lors de lésions anatomiquement complètes de la moelle épinière”, explique-t-il. Marc Anderson, auteur principal de l’étude et directeur de la régénération du système nerveux central chez NeuroRestore. Mais, ajoute-t-il, “nous avons également réalisé que cela ne suffisait pas à restaurer la fonction motrice, puisque les nouvelles fibres ne parvenaient pas à se connecter aux bons endroits de l’autre côté de la blessure”.

Nous savions, commente Jordan Squair, premier auteur de l’étude, que « des neurones spécifiques doivent être régénérés à un certain endroit, mais “Comment savoir quel type de neurone et où ?”

Travaillant en collaboration avec l’équipe de l’UCLA et de Harvard, les scientifiques ont utilisé un équipement de pointe pour effectuer une analyse approfondie et identifier le type de neurone impliqué dans la réparation naturelle de la moelle épinière après une lésion partielle de la moelle épinière. “Nos observations ont non seulement révélé les axones spécifiques qui doivent être régénérés, mais ont également révélé que ces axones doivent se reconnecter à leurs cibles naturelles pour restaurer la fonction motrice”, explique Squair.

Cet expert souligne que se sont inspirés de la nature pour concevoir une stratégie thérapeutique qui reproduit les mécanismes de réparation de la moelle épinière qui surviennent spontanément après des blessures partielles. Autrement dit, “nous analysons, à l’aide d’une technologie de pointe, comment les neurones des animaux réagissent pour obtenir une récupération spontanée de la capacité de marcher”. “Et nous avons trouvé ce type de neurone qui, s’il était activé, permettait à l’animal de marcher à nouveau.”

« Nous avons utilisé un cocktail de facteurs de croissance grâce à la thérapie génique pour guider les axones à travers la moelle épinière jusqu’au bon endroit. Et lorsque cela se produit, la capacité de marcher est régénérée », ajoute Squair.

L’équipe a conçu une thérapie génique à multiples facettes. Premièrement, ils ont activé des programmes de croissance dans les neurones identifiés chez la souris pour régénérer leurs fibres nerveuses, régulé positivement des protéines spécifiques pour soutenir la croissance des neurones à travers le noyau de la lésion et administré des molécules guides pour attirer les fibres nerveuses en régénération vers leurs cibles naturelles situées sous la blessure.

Les souris présentant des lésions anatomiquement complètes de la moelle épinière traitées avec cette thérapie génique ont retrouvé la capacité de marcher, présentant des schémas de démarche qui ressemblaient à ceux quantifiés chez les souris qui ont repris la marche naturellement après des blessures partielles.

Cette observation a révélé une condition jusqu’alors inconnue pour que les thérapies régénératives réussissent à restaurer la fonction motrice après un neurotraumatisme. “Nous espérons que notre thérapie génique agira en synergie avec d’autres procédures impliquant une stimulation électrique de la moelle épinière”, dit-il. Grégoire Courtineauteur principal de l’étude et directeur de NeuroRestore.

L’équipe de Courtine et Jocelyne Bloch a fait de grands progrès dans le traitement des personnes atteintes de lésions médullaires. En 2022, son équipe a conçu un système qui rétablit la communication entre le cerveau et la moelle épinière grâce à un implant numérique sans fil qui permettait aux personnes paraplégiques de marcher à nouveau naturellement avec des béquilles, même lorsque l’implant était éteint, en récupérant les fonctions des problèmes neurologiques qui il avait perdu depuis son accident.

Cependant, Courtine, bien qu’il reconnaisse que de nombreux progrès ont été réalisés dans la récupération de la capacité de marcher chez les personnes atteintes de lésions médullaires grâce à la neurostimulation, “nous pensons qu’une solution complète pour le traitement des lésions de la moelle épinière nécessitera les deux approches“Thérapie génique pour faire repousser les fibres nerveuses pertinentes et stimulation de la moelle épinière pour maximiser la capacité de ces fibres et de la moelle épinière située sous la blessure à produire du mouvement.”

Même si de nombreux obstacles doivent encore être surmontés avant que cette thérapie génique puisse être appliquée aux humains, les scientifiques ont fait les premiers pas vers le développement de la technologie nécessaire pour réaliser cet exploit dans les années à venir.