Percées en matière de régénération neuronale dans les lésions de la moelle épinière

Guider les cellules vers la région cible naturelle essentielle à la récupération fonctionnelle.

Dans une nouvelle étude chez la souris, une équipe de chercheurs de l’Université de Californie à Los Angeles (

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>UCLA), l’École polytechnique fédérale de Suisse et l’Université Harvard ont découvert un élément crucial pour restaurer l’activité fonctionnelle après une lésion de la moelle épinière. Les neuroscientifiques ont montré que la repousse de neurones spécifiques vers leurs régions cibles naturelles conduisait à la récupération, alors que la repousse aléatoire n’était pas efficace.

Dans une étude de 2018 Publié dans Nature, l’équipe a identifié une approche thérapeutique qui déclenche la repousse des axones – les minuscules fibres qui relient les cellules nerveuses et leur permettent de communiquer – après une lésion de la moelle épinière chez les rongeurs. Mais même si cette approche a permis de régénérer les axones dans des lésions médullaires graves, la récupération fonctionnelle reste un défi de taille.

Approfondir les sous-populations neuronales

Pour la nouvelle étude, publiée dans la revue Science, les chercheurs ont cherché à déterminer si diriger la régénération des axones de sous-populations neuronales spécifiques vers leurs régions cibles naturelles pourrait conduire à une restauration fonctionnelle significative après une lésion de la moelle épinière chez la souris. Ils ont d’abord utilisé une analyse génétique avancée pour identifier les groupes de cellules nerveuses permettant d’améliorer la marche après une lésion partielle de la moelle épinière.

Les chercheurs ont ensuite découvert que le simple fait de régénérer les axones de ces cellules nerveuses à travers la lésion médullaire sans conseils spécifiques n’avait aucun impact sur la récupération fonctionnelle. Cependant, lorsque la stratégie a été affinée pour inclure l’utilisation de signaux chimiques pour attirer et guider la régénération de ces axones vers leur région cible naturelle dans la moelle épinière lombaire, des améliorations significatives de la capacité de marche ont été observées dans un modèle murin de lésion complète de la moelle épinière.

« Notre étude fournit des informations cruciales sur les subtilités de la régénération des axones et les exigences en matière de récupération fonctionnelle après des lésions de la moelle épinière », a déclaré Michael Sofroniew, MD, PhD, professeur de neurobiologie à la David Geffen School of Medicine de l’UCLA et auteur principal de la nouvelle étude. étude. “Cela met en évidence la nécessité non seulement de régénérer les axones à travers les lésions, mais également de les guider activement pour atteindre leurs régions cibles naturelles afin d’obtenir une restauration neurologique significative.”

Implications et orientations futures

Les chercheurs affirment que comprendre que le rétablissement des projections de sous-populations neuronales spécifiques vers leurs régions cibles naturelles est très prometteur pour le développement de thérapies visant à restaurer les fonctions neurologiques chez les animaux de plus grande taille et chez les humains. Cependant, les chercheurs reconnaissent également la complexité de favoriser la régénération sur de plus longues distances chez les non-rongeurs, ce qui nécessite des stratégies présentant des caractéristiques spatiales et temporelles complexes.

Néanmoins, ils concluent que l’application des principes énoncés dans leurs travaux « débloquera le cadre nécessaire pour parvenir à une réparation significative de la moelle épinière blessée et pourrait accélérer la réparation après d’autres formes de lésions et de maladies du système nerveux central ».

Pour en savoir plus sur cette avancée, voir Inverser la paralysie grâce à la régénération de la moelle épinière.

Référence : « Récupération de la marche après paralysie en régénérant les neurones caractérisés vers leur région cible naturelle » par Jordan W. Squair, Marco Milano, Alexandra de Coucy, Matthieu Gautier, Michael A. Skinnider, Nicholas D. James, Newton Cho, Anna Lasne, Claudia Kathe, Thomas H. Hutson Steven Ceto, Laetitia Baud, Katia Galan, Viviana Aureli, Achilleas Laskaratos, Quentin Barraud Timothy J. Deming, Richie E. Kohman, Bernard L. Schneider, Zhigang He, Jocelyne Bloch, Michael V. Sofroniew, Grégoire Courtine et Mark A. Anderson, 21 septembre 2023, Science.
DOI : 10.1126/science.adi6412

L’équipe de recherche comprenait des scientifiques de l’Institut NeuroX, de l’École des sciences de la vie, de l’École polytechnique fédérale de Suisse (EPFL) ; le Département de Neurochirurgie, Centre Hospitalier Universitaire de Lausanne (CHUV) et Université de Lausanne (UNIL), Centre de Neurothérapies Interventionnelles (NeuroRestore) ; Centre Wyss de bio-ingénierie et de neuro-ingénierie ; Département de Neurosciences Cliniques, Centre Hospitalier Universitaire de Lausanne (CHUV) et Université de Lausanne ; Départements de bioingénierie, de chimie et de biochimie, Université de Californie, Los Angeles ; Plateforme Bertarelli pour la thérapie génique, Ecole polytechnique fédérale de Suisse ; Brain Mind Institute, Faculté des sciences de la vie, Ecole polytechnique fédérale de Suisse ; Centre de neurobiologie M. Kirby, Département de neurologie, Hôpital pour enfants de Boston, Harvard Medical School, Boston ; Département de neurobiologie, École de médecine David Geffen, Université de Californie, Los Angeles.

Ce travail a été soutenu par la Fondation Defitech, Wings for Life, Riders4Riders, Wyss Center for Bio and Neuroengineering, Fonds national suisse (PZ00P3_185728 à MAA et PZ00P3_208988 à JWS) ; la Morton Cure Paralysis Foundation (au MAA) ; la Fondation ALARME (au MAA et GC) ; la Fondation médicale Dr Miriam et Sheldon G. Adelson (à MVS, ZH et TJD) ; Ailes pour la vie (MAA, MVS, MAS et MM) ; Fondation Holcim-Stiftung (à JWS) ; et les Instituts de recherche en santé du Canada (à JWS). Nous remercions J. Ravier et M. Burri pour les illustrations ainsi que L. Batti et I. Gantar du Advanced Lightsheet Imaging Center (ALICe) du Wyss Center for Bio and Neuroengineering, Genève. Financement : Ce travail a été soutenu en partie grâce aux ressources et aux services du Gene Expression Core Facility et de la Plateforme Bertarelli pour la thérapie génique de la Faculté des sciences de la vie de l’EPFL.