Le premier atlas de la peau humaine montre comment reconstruire la peau sans cicatrices

Mais il pourrait également avoir des applications importantes pour le traitement des brûlures, des cicatrices et des maladies congénitales de la peau.

La peau est le plus grand organe du corps humain et se développe dans un environnement stérile à l’intérieur de l’utérus. Avant la naissance, il remplit non seulement sa fonction de barrière protectrice et régule la température corporelle, mais a également la capacité de se régénérer sans laisser de cicatrices, une caractéristique qui se perd après la naissance.

Tous les follicules pileux se forment pendant cette période prénatale, puisque de nouveaux follicules ne sont pas créés après la naissance, bien qu’un cycle de renouvellement se produise chez les follicules existants. Jusqu’à présent, il a été difficile d’étudier ce processus en profondeur en raison des limites des modèles animaux, qui présentent des différences essentielles par rapport au développement humain.

Pour surmonter ces obstacles, l’équipe de recherche dirigée par Mouzlifa Haniffadirecteur par intérim de Génétique cellulaire au Wellcome Sanger Institutea utilisé une méthode appelée séquençage unicellulaire et des techniques avancées de transcriptomique spatiale, qui permettent d’analyser les cellules dans leur contexte spatial et temporel dans le tissu.

Cela nous a permis de décrire les étapes spécifiques de formation des follicules pileux humains et d’observer des différences par rapport aux follicules de souris. De plus, en utilisant des échantillons de peau prénatale, ils ont pu créer le premier atlas cellulaire et spatial documentant ce processus, fournissant ainsi une «recette moléculaire” de la façon dont la peau humaine est construite.

Dans ce travail, les chercheurs ont fabriqué un « mini-orgue » en laboratoire organoïde de peau. En utilisant des cellules souches adultes, ils ont réussi à faire développer à cet organoïde la capacité de faire pousser des cheveux, ce qui en fait un modèle sans précédent pour étudier la peau prénatale et ses caractéristiques régénératrices. En comparant les organoïdes à la peau prénatale, ils ont constaté que ces modèles ressemblaient davantage à la peau avant la naissance qu’à la peau adulte, soulignant leur utilité pour les recherches futures.

Cependant, l’équipe a découvert que les vaisseaux sanguins ne se formaient pas dans les organoïdes de la même manière que dans la peau prénatale. En ajoutant des macrophages, un type de cellule immunitaire, ils ont observé qu’ils favorisaient la formation de vaisseaux sanguins, ce qui les a amenés à réaliser une imagerie tridimensionnelle pour évaluer le développement des vaisseaux dans les organoïdes.

Cette découverte a d’autres implications, car elle montre que les macrophages protègent non seulement la peau contre les infections, mais jouent également un rôle clé dans sa formation précoce, en favorisant la croissance des vaisseaux sanguins. Cette découverte pourrait être utile pour améliorer la vascularisation d’autres types d’organoïdes et de tissus créés en laboratoirequi pourrait avoir un impact sur divers domaines de la médecine régénérative.

De plus, les chercheurs ont démontré que les macrophages sont essentiels à la capacité de la peau prénatale à réparer les plaies sans laisser de cicatrices. Cela ouvre la voie à d’éventuelles applications cliniques permettant de prévenir les cicatrices après des interventions chirurgicales ou des blessures.

De même, l’atlas des cellules prénatales offre une ressource inestimable pour étudier diverses maladies congénitales de la peau, cComme la peau de papillon ou l’épidermolyse bulleuse. Les chercheurs ont identifié que les gènes associés à ces maladies sont actifs dans la peau prénatale, ce qui suggère que ces affections trouvent leur origine avant la naissance. Grâce à la précision de l’atlas, les scientifiques peuvent désormais cartographier quelles cellules spécifiques expriment les gènes liés à ces maladies, facilitant ainsi une meilleure compréhension de leur développement et, potentiellement, de nouvelles pistes pour leur traitement.

La capacité de créer des organoïdes cutanés qui ressemblent à la peau prénatale fournit également un modèle plus précis pour étudier ces maladies dans des conditions de laboratoire, permettant ainsi le développement de thérapies personnalisées plus efficaces. Ces modèles organoïdes pourraient être appliqués à la création de nouveaux follicules pileux pour les personnes souffrant d’alopécie cicatricielle, ou utilisés dans les greffes de peau pour les brûlés, où la régénération complète de la peau, y compris les follicules, est essentielle à la récupération esthétique et fonctionnelle.

“L’atlas cellulaire de la peau humaine prénatale nous a permis de fournir la première ‘recette moléculaire’ pour la construction de la peau humaine, révélant comment les follicules pileux se forment avant la naissance”, explique-t-il. Elena Winheimco-auteur principal de l’étude. “Ces découvertes ont un potentiel clinique incroyable, puisqu’elles pourraient être utilisées en médecine régénérative, dans les greffes de peau et de cheveux, comme celles nécessaires aux brûlés ou aux personnes souffrant d’alopécie cicatricielle.”

De son côté, Hudaa Gopeede l’Université de Newcastle, ajoute : « Nous sommes ravis d’avoir créé un modèle organoïde cutané. Dans ce processus, nous avons découvert un nouveau rôle crucial des cellules immunitaires dans la promotion de la croissance des vaisseaux sanguins dans la peau en développement, ce qui pourrait améliorer d’autres modèles organoïdes. Ces macrophages semblent également jouer un rôle clé dans la réparation cutanée prénatale, ce qui pourrait avoir applications cliniques pour éviter les cicatrices après les interventions chirurgicales.

Projet Atlas des cellules humaines

Cette étude fait partie du projet ambitieux Atlas des cellules humainesqui cherche à cartographier chaque cellule du corps humain pour transformer notre compréhension de la santé et de la maladie. Les chercheurs sont convaincus que cet atlas cutané prénatal et ce modèle organoïde auront un impact durable sur la recherche scientifique et la médecine clinique en fournissant des outils accessibles et précis pour étudier les maladies de la peau et explorer de nouvelles possibilités en médecine régénérative.

“Notre atlas prénatal de la peau humaine et notre modèle organoïde fournissent des outils librement accessibles pour étudier les maladies congénitales de la peau et explorer les possibilités de la médecine régénérative”, souligne Haniffa.

Avec cette recherche, les scientifiques font de grands pas vers la création d’un outil qui nous permet de mieux comprendre comment le corps humain est construit et ce qui ne va pas dans diverses maladies. En outre, les atlas cellulaires et les organoïdes cutanés offrent une plate-forme prometteuse pour développer des traitements plus efficaces contre les maladies congénitales et pour améliorer les techniques de régénération tissulaire chez les patients présentant de graves lésions cutanées.