Dégénérescence discale : des cellules souches pour reconstituer le noyau

En vieillissant, le mal de dos s’installe et, dans  40 % des douleurs dorsales, le responsable est la dégradation irréversible des disques intervertébraux et en particulier le noyau, le nucleus pulposus. Plus la colonne vertébrale est sollicitée, plus les disques intervertébraux doivent jouer leur rôle d’amortisseur et se dégradent. Avec le temps, l’usure favorise l’apparition de douleurs.

Les chercheurs tentent ainsi de mettre au point des traitements capables de ralentir ou d'empêcher la dégradation des disques intervertébraux. Plus précisement, ils ont cherché à ralentir la dégénérescence des cellules qui composent le nucleus pulposus, la partie centrale des disques, qui est le premier élément touché dans le disque.

Une équipe de l’Inserm s’est alors intéressée aux cellules souches du tissu adipeux qui constitue un grand réservoir de cellules souches. A partir de celles-ci, ils ont réussi à produire des cellules de nucleus pulposus fonctionnelles. Une découverte publiée dans la revue Stem Cell. Mais pour y arriver, les cellules souches doivent baigner dans une préparation bien particulière. Si un élément du milieu est manquant ou présent en trop grande quantité, la transformation en cellules pulpeuses peut, en effet, échouer.

28 jours pour faire de nouvelles cellules

Après avoir testé plusieurs "recettes", les chercheurs ont sélectionné celle qui semblait être la plus efficace. Celle-ci combine deux facteurs de croissance : du TGFβ et du GDF5. En 28 jours, et à partir du tissu adipeux prélevé chez 9 patients, ils ont réussi à obtenir en laboratoire des cellules fonctionnelles de nucleus pulposus et ressemblant à celles existantes naturellement dans le noyau des disques intervertébraux.

« Le protocole s’est avéré être une réussite, indépendamment de l’âge et du poids des patients » précise Jérôme Guicheux, directeur de l’unité Inserm 791 - Laboratoire d’ingénierie ostéo-articulaire et dentaire, à Nantes, et responsable des travaux. « Nous devions néanmoins aller plus loin car ces cellules n’avaient aucune chance de survivre en étant réimplantées seules dans un disque intervertébral abimé et dépourvu de tout le substrat nutritif qui leur est nécessaire. »

Source : S Renaudin/le Design de Solène pour l’Inserm

Un biomatériau de support

Les scientifiques ont alors imaginé un biomatériau de synthèse pour recréer artificiellement un environnement favorable à la multiplication des cellules du noyau ainsi générées. Pour évaluer l’efficacité de cette combinaison « cellule–biomatériau », ils l’ont implantée chez une souris. « Ce dispositif est celui qui se rapproche le plus d’une transplantation intradiscale chez l’homme. Nous avons démontré que le protocole que nous appliquons à ces cellules était suffisant pour qu’elles conservent leur activité sécrétoire spécifique et leur phénotype spécialisé une fois réinjectées in vivo », conclut le chercheur.

L’équipe envisage maintenant de tester leur thérapie régénératrice dans un nouveau modèle animal plus pertinent vis-à-vis des douleurs du dos. Si celui-ci permet de valider son efficacité, les essais chez l’homme pourraient voir le jour.
Il restera cependant à vérifier que régénérer tôt le noyau du disque améliore aussi l'état de l'annulus, sinon le risque est que ce nouveau noyau soit explulsé à travers les fissures postérieures de l'annulus pour former une hernie discale « expérimentale ».