Introduction

Le glaucome est une cause majeure de cécité irréversible dans le monde entier, car les cellules ganglionnaires de la rétine (CGR) qui connectent l'œil au cerveau meurent et ne peuvent pas se régénérer (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Sans CGR, les signaux visuels de la rétine ne peuvent pas atteindre les centres cérébraux (comme le noyau géniculé latéral et le colliculus supérieur), entraînant une perte de vision. Les traitements actuels du glaucome (par exemple, la diminution de la pression intraoculaire) peuvent protéger les CGR survivantes mais ne peuvent pas restaurer celles déjà perdues (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). La thérapie par cellules souches vise à remplacer les CGR perdues en différenciant des cellules souches pluripotentes humaines (soit des cellules souches embryonnaires, ESCs, soit des cellules souches pluripotentes induites, iPSCs) en CGR et en les transplantant dans l'œil (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). En principe, cela pourrait fournir une source illimitée de neurones rétiniens (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Mais la réalisation de cette vision exige de surmonter d'énormes défis : les nouvelles CGR doivent survivre, faire pousser des axones à travers la sortie de l'œil (la lame criblée) dans le nerf optique, naviguer sur de longues distances vers des cibles cérébrales précises, former des synapses fonctionnelles et être myélinisées – tout cela dans l'environnement inhibiteur du système nerveux central adulte.

Cet article examine l'état de l'art dans la dérivation de CGR à partir de cellules souches humaines et leur transplantation dans des modèles animaux. Nous discutons ensuite des obstacles critiques au succès – l'extension axonale à travers la lame criblée, le guidage vers les cibles thalamiques et colliculaires, la formation des synapses et la myélinisation – ainsi que des problèmes de sécurité (rejet immunitaire, risque de tumeur) et des méthodes d'administration (injection intravitréenne vs sous-rétinienne). Enfin, nous donnons une perspective réaliste quant à la faisabilité des premiers essais cliniques chez l'homme pour le glaucome et les mesures de résultats qu'ils exigeraient. Tout au long de cet article, nous nous efforçons d'être clairs : les termes clés sont mis en gras et les concepts techniques sont expliqués pour un public non spécialisé.

Différenciation des CGR à partir de cellules souches pluripotentes humaines

Les scientifiques ont développé de nombreux protocoles pour transformer des ESCs ou iPSCs humaines en neurones de type CGR. Typiquement, les cellules souches sont d'abord guidées vers un état de progéniteur rétinien en utilisant des combinaisons de facteurs de croissance et de petites molécules qui miment le développement de l'œil (par exemple, des modulateurs des voies FGF, IGF, BMP, Wnt et Notch) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Dans les bonnes conditions, ces cellules se différencieront davantage en CGR, ce qui peut être confirmé par des marqueurs des CGR. Les marqueurs clés incluent les facteurs de transcription BRN3B (POU4F2) et ISL1, la protéine de liaison à l'ARN RBPMS, la protéine cytosquelettique neuronale β-III tubuline (TUJ1) et la synucléine-γ (SNCG). En effet, une étude a montré des cultures dérivées de PSC exprimant plusieurs marqueurs des CGR : « des facteurs de transcription tels que BRN3, ISL1 et SNCG » sont apparus aux côtés de longs neurites, confirmant une identité de CGR (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Ces CGR dérivées de cellules souches ressemblent à leurs homologues naturels en termes d'expression génique et de morphologie, étendant de longs prolongements et générant des potentiels d'action.

Les CGR ne sont pas un type cellulaire uniforme. Il existe des dizaines de sous-types de CGR (par exemple, des cellules sensibles au mouvement directionnel, des cellules à centre on/off, des cellules à mélanopsine intrinsèquement photosensibles, des alpha-CGR, etc.), chacun ayant des fonctions distinctes (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Des études animales ont catalogué plus de 30 sous-types de CGR par anatomie et marqueurs moléculaires (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), et des preuves suggèrent que les humains possèdent environ 20 sous-types ou plus avec des connectivités uniques (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). En théorie, les protocoles de cellules souches pourraient être ajustés pour produire des sous-types spécifiques en modifiant les signaux de développement. En pratique, la plupart des méthodes actuelles visent une population mixte de CGR. Les chercheurs vérifient ensuite la diversité des sous-types par co-marquage pour des combinaisons de marqueurs : par exemple, une étude de différenciation de CGR humaines a identifié des CGR directionnelles on-off candidates (exprimant CART) et des alpha-CGR (exprimant SPP1/ostéopontine) au sein de leurs cellules BRN3+ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). L'optimisation de la spécification des sous-types est un domaine de recherche actif, car chaque sous-type de CGR (avec ses propres partenaires pré- et post-synaptiques) nécessitera une intégration appropriée in vivo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)).

L'efficacité et la rapidité de la génération de CGR se sont améliorées. Les premiers protocoles prenaient plusieurs semaines ou mois, mais les méthodes plus récentes accélèrent le processus. Par exemple, Luo et al. ont conçu une surexpression du facteur de transcription NGN2 ainsi qu'un milieu neurotrophique pour produire des neurones de type CGR en seulement deux semaines, contre 1 à 2 mois dans les cultures 2D ou 3D antérieures (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Ces cellules exprimaient des marqueurs des CGR et, lorsqu'elles étaient transplantées dans des yeux de rats adultes, « migraient avec succès dans la couche des cellules ganglionnaires en 1 semaine » (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). De même, les cellules souches pluripotentes cultivées sous forme d'organoïdes rétiniens 3D (qui récapitulent le développement oculaire) produisent naturellement des CGR ainsi que d'autres neurones rétiniens. Les CGR dérivées d'organoïdes ont tendance à avoir des profils d'expression génique plus proches des CGR fœtales que les cultures 2D, et de nombreux groupes récoltent maintenant des cellules enrichies en CGR à partir d'organoïdes pour des expériences de transplantation (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)).

Malgré ces progrès, les rendements restent modestes et les cultures sont hétérogènes. Les protocoles produisent souvent une population mixte de cellules rétiniennes avec une minorité de CGR, et la survie en culture peut être limitée (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Les chercheurs utilisent généralement le tri cellulaire (par exemple, des rapporteurs Thy1 ou BRN3) pour purifier les CGR avant la transplantation. Un objectif majeur est d'atteindre une très haute pureté, car toute cellule non différenciée ou hors cible risque de former des tumeurs. Une étude récente a averti que « pour les études translationnelles, il sera essentiel de déterminer la pureté des CGR donneuses afin de réduire le risque de formation de tératome » (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)).

Transplantation dans des modèles animaux : survie et intégration

Plusieurs études précliniques ont maintenant testé des CGR dérivés de cellules souches humaines dans des modèles animaux. Les objectifs incluent la démonstration que les CGR transplantées peuvent survivre, s'intégrer dans la rétine de l'hôte, émettre des axones et (ultimement) transmettre des signaux. Les expériences ont été réalisées principalement chez des rongeurs (souris, rats), mais aussi chez des animaux plus grands (chats) et des primates non humains.

Après avoir différencié ou isolé les CGR in vitro, les chercheurs les introduisent dans l'œil de l'hôte. Deux stratégies principales sont l'injection intravitréenne (injecter des cellules dans le vitré, la cavité interne de l'œil) ou l'administration sous-rétinienne (placer des cellules sous la rétine). Les résultats varient :

- L'injection intravitréenne est techniquement simple pour cibler les CGR (qui résident à la surface rétinienne interne). Plusieurs groupes ont injecté des suspensions de CGR humaines ou de CGR dérivées d'organoïdes rétiniens dans le vitré de rongeurs. Par exemple, Vrathasha et al. ont injecté environ 50 000 iPSC-CGR humaines par voie intravitréenne chez des souris WS et ont constaté que les cellules transplantées se localisaient dans la couche des cellules ganglionnaires et survivaient au moins cinq mois après la transplantation (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Ces cellules ont élaboré des arborescences dendritiques normales et ont provoqué des potentiels d'action photo-induits presque identiques à ceux des CGR de souris natives (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), prouvant qu'elles pouvaient s'intégrer fonctionnellement au moins dans la rétine. Luo et al. (2020) ont montré de manière similaire que des cellules de type CGR dérivées de hESC (surexprimant NGN2) migraient dans la couche ganglionnaire de rats adultes en une semaine (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Ces résultats sont encourageants, mais le nombre de cellules qui s'intègrent réellement est généralement faible. Vrathasha a rapporté une moyenne d'environ 672 cellules donneuses survivantes par rétine de souris (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)) – une infime fraction du nombre normal de CGR – soulignant l'environnement difficile.

Un problème avec les simples suspensions intravitréennes est que les cellules s'agglutinent souvent ou ne parviennent pas à adhérer. Dans un modèle félin de lésion des CGR, Becker et al. ont constaté que l'injection intravitréenne d'une suspension cellulaire entraînait une agrégation cellulaire et peu de véritable intégration (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Ils ont noté que l'utilisation d'un échafaudage pourrait améliorer la survie et la migration rétinienne. En effet, certaines études intègrent maintenant des CGR sur des échafaudages biomatériaux ou des tissus organoïdes pour les soutenir. Par exemple, des organoïdes rétiniens humains (récoltant des CGR au jour de développement 60–70) ont été transplantés par voie sous-rétinienne dans des yeux de félins. Avec une immunosuppression systémique, ces greffons organoïdes ont survécu au moins 1 mois et semblaient former des contacts synaptiques avec les neurones de l'hôte (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). L'approche sous-rétinienne a assuré un contact ferme entre le tissu donneur et la rétine, tandis que les suspensions de cellules intravitréennes avaient tendance à flotter ou à s'agglutiner. D'autre part, l'administration sous-rétinienne est une chirurgie plus complexe et peut être limitée par l'espace disponible (l'espace sous-rétinien est mince chez les quadrupèdes et les primates).

Chez les petits rongeurs, l'administration intravitréenne reste l'approche la plus courante. Après l'injection, des cellules donneuses réussies ont été identifiées migrant vers la couche des cellules ganglionnaires de la rétine de l'hôte et exprimant des marqueurs des CGR (BRN3, RBPMS) pendant des semaines à des mois (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Certaines études rapportent que les cellules donneuses étendent de nouvelles dendrites et même des bourgeons axonaux initiaux vers la tête du nerf optique. Par exemple, les hiPSC-CGR transplantées chez des souris ont montré des arborescences dendritiques élaborées et (lorsqu'elles étaient stimulées par la lumière) généraient des potentiels postsynaptiques, indiquant qu'elles avaient formé des synapses avec des interneurones bipolaires/amacrines (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Cependant, il est important d'être prudent : les expériences avec les greffes de photorécepteurs montrent que les marqueurs fluorescents transférés peuvent parfois donner l'impression que les cellules transplantées se sont intégrées alors qu'en fait elles n'ont fait que transférer le colorant aux cellules hôtes (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Un marquage rigoureux et des tests fonctionnels sont nécessaires pour confirmer une véritable intégration. Dans tous les cas jusqu'à présent, seule une sous-population de CGR injectées survit et s'intègre. Par exemple, Vrathasha et al. ont injecté 500 000 cellules mais n'en ont compté plus tard qu'environ 0,13 % (environ 650 cellules) de survivantes à 5 mois (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Clairement, l'environnement rétinien de l'hôte impose de fortes pressions sélectives, et la survie reste un facteur limitant.

Voies d'administration : Intravitréenne versus sous-rétinienne

Le choix de la manière d'administrer les CGR dans l'œil a des implications pratiques et biologiques. Les injections intravitréennes placent les cellules dans le gel de l'œil (vitré) à côté de la rétine. Cette voie baigne directement la rétine interne mais peut aussi exposer les cellules à des défis diffusifs (elles doivent adhérer à la surface rétinienne pour s'intégrer). Comme indiqué ci-dessus, les suspensions cellulaires sans support peuvent s'agglomérer ; la survie peut être médiocre à moins que les cellules ne migrent rapidement vers le tissu hôte. Plusieurs études ont montré que les greffons échafaudés ou à base d'organoïdes (plutôt que les suspensions unicellulaires) améliorent les résultats (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). L'administration intravitréenne présente l'avantage d'une technique relativement simple (elle est déjà utilisée pour les injections de médicaments et les vecteurs de thérapie génique) et d'un ciblage direct des CGR.

En revanche, l'administration sous-rétinienne (placer les cellules entre la rétine et l'épithélium pigmentaire rétinien) est traditionnellement utilisée pour les greffes de photorécepteurs ou d'EPR. Pour les greffes de CGR, elle est moins intuitive mais peut offrir un contact avantageux. Dans l'étude féline de Singh et al., des organoïdes rétiniens humains ont été implantés par voie sous-rétinienne avec une apposition étroite à la rétine hôte. Malgré la nécessité d'une immunosuppression, ces greffons ont survécu pendant des semaines et ont montré des signes de formation de synapses avec les cellules ganglionnaires rétiniennes (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). L'espace sous-rétinien étroit a maintenu les cellules donneuses en place. Cependant, chez les chats et les primates, cet espace est extrêmement mince, ce qui rend le ciblage difficile. La chirurgie sous-rétinienne comporte également un risque plus élevé pour la rétine de l'hôte. Ainsi, l'injection intravitréenne reste l'approche standard chez les rongeurs, tandis que les stratégies sous-rétiniennes ou épirétiniennes (sur la surface rétinienne) peuvent être explorées dans des yeux plus grands.

En résumé, l'injection intravitréenne est la plus facile mais nécessite souvent des échafaudages ou un grand nombre de cellules pour toute survie (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Les greffons/amas sous-rétiniens peuvent établir un contact ferme (comme dans l'étude féline de Singh (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), mais posent des défis chirurgicaux. Les deux voies sont étudiées, et il est possible que les futurs protocoles combinent l'intégration de cellules dans des échafaudages ou des gels biocompatibles pour maximiser l'interface donneur-hôte.

Obstacles à la régénération axonale et à la connectivité

Même si les CGR transplantées survivent et se positionnent dans l'œil, des obstacles majeurs bloquent leur capacité à transmettre la vision au cerveau. Dans un système nerveux central normal (adulte), les fibres nerveuses optiques lésées ne repoussent pas bien. Les CGR transplantées font face au même environnement hostile. Les principaux obstacles incluent :

Croissance axonale à travers la lame criblée

La lame criblée est une structure tamisée à la tête du nerf optique où les axones des CGR sortent de l'œil. C'est un point d'étranglement majeur pour la repousse. Dans les expériences animales, les chercheurs constatent que peu d'axones de CGR transplantées franchissent cette barrière. Une étude minutieuse a rapporté que « lorsque les CGR étaient injectées dans le vitré, peu s'intégraient dans la rétine. Parmi les CGR qui s'intégraient avec succès dans la couche des cellules ganglionnaires, beaucoup produisaient des axones qui poussaient vers la tête du nerf optique mais peu franchissaient la lame criblée (~10%) » (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). En d'autres termes, 90 % des nouveaux axones stagnaient à la lame criblée. La lame contient une matrice gliale et extracellulaire dense qui produit probablement des signaux inhibiteurs et des barrières physiques. Surmonter cet obstacle pourrait nécessiter soit d'ingénieriser les axones donneurs (par exemple, en régulant à la hausse les voies de croissance comme mTOR ou Wnt) soit de modifier l'environnement de la lame (par exemple, en appliquant des enzymes ou en neutralisant les molécules inhibitrices). Ce problème est analogue à toute lésion de la moelle épinière : la propriété du SNC de l'échec de la régénération axonale. Cela suggère que même si nous plaçons des CGR dans l'œil, faire en sorte que leurs axones atteignent le nerf optique nécessitera de très forts stimuli pro-régénératifs.

Guidage vers les cibles cérébrales

En supposant que les axones des CGR puissent sortir de l'œil, le prochain défi est le guidage axonal sur de longues distances vers les cibles correctes (principalement le noyau géniculé latéral (NGL) dans le thalamus et le colliculus supérieur dans le mésencéphale). Pendant le développement, les axones des CGR sont guidés par des gradients moléculaires (par exemple, les protéines éphrine-A/EphA) et l'activité rétinienne spontanée. Les cerveaux adultes manquent généralement de ces signaux. Certaines études chez les rongeurs ont montré qu'il est possible de diriger les axones des CGR en régénération pour se reconnecter avec le colliculus supérieur : par exemple, un modèle de lésion du tractus optique a régulé à la hausse les gènes de pro-croissance (mTOR, JAK/STAT) et a observé de nouvelles synapses dans le colliculus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Cependant, ces axones régénérés n'ont pas restauré la vision à moins d'être soutenus artificiellement (voir myélinisation ci-dessous). En bref, trouver les bons signaux de guidage (ou les fournir) est une question de recherche ouverte. Les axones des CGR transplantées devraient idéalement récapituler les signaux de guidage embryonnaires pour former la carte rétinotopique correcte dans le cerveau, mais il reste incertain comment y parvenir chez les adultes.

Formation des synapses

Les nouveaux axones doivent finalement former des synapses avec les neurones cibles corrects. De manière encourageante, des preuves suggèrent que les CGR transplantées peuvent former des connexions synaptiques au moins au sein de la rétine. Dans l'étude de Johnson et al., les CGR dérivées d'hiPSC qui ont migré dans la couche des cellules ganglionnaires de l'hôte ont développé des arborescences dendritiques normales. En utilisant la coloration des marqueurs synaptiques et la stimulation lumineuse, les auteurs ont « démontré la formation de synapses nouvelles et fonctionnelles entre les CGR donneuses et la rétine hôte » (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). En d'autres termes, les CGR transplantées ont pu se connecter avec les interneurones bipolaires/amacrines et transmettre des signaux aux cellules hôtes en aval, bien que les réponses aient été quelque peu plus faibles que celles des cellules natives. Cette découverte indique qu'au moins au niveau de la rétine interne, un câblage approprié peut se produire.

La formation de synapses dans le cerveau est encore plus difficile à réaliser et à mesurer. Certaines études de régénération (pas des études de transplantation en soi) ont induit les axones des CGR à repousser vers le colliculus et à former des synapses (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Dans le modèle de lésion du tractus optique mentionné ci-dessus, les nouveaux axones dans la région suprachiasmatique/colliculaire ont bien établi des synapses, mais les souris ne présentaient toujours pas de comportement visuel mesurable. Cela a été attribué plus tard à un manque de myéline (voir section suivante) plutôt qu'à des synapses défectueuses (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). En résumé : la synaptogenèse est possible en principe, mais assurer des synapses robustes, précisément ciblées et qui restaurent la vision est un obstacle majeur. Cela nécessitera probablement des signaux « de type développement », tels que la stimulation lumineuse à motifs (ondes rétiniennes) ou la co-transplantation de glie de soutien, pour guider et renforcer les nouvelles connexions.

Myélinisation des axones régénérés

Enfin, les axones des CGR ne deviennent normalement myélinisés qu'après avoir traversé la lame criblée – une caractéristique de conception intéressante de l'œil. Les oligodendrocytes (les cellules myélinisantes du SNC) sont maintenus hors de la rétine par la lame (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)). Si l'axone d'une CGR transplantée quitte l'œil, il pénètre dans le SNC, qui possède de la glie myélinisante. Cependant, dans de nombreux cas expérimentaux, les nouveaux axones restent non myélinisés. Ceci est important car les longs axones du SNC non myélinisés conduisent très mal les impulsions. Dans l'étude de régénération du tractus optique (décrite ci-dessus), les auteurs ont constaté que les axones nouvellement formés étaient non myélinisés, et les souris ne montraient aucune amélioration visuelle à moins de recevoir de la 4-aminopyridine (4-AP) – un médicament qui bloque les canaux potassiques et augmente la conduction dans les fibres démyélinisées (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). En fait, la 4-AP a partiellement restauré la vision en compensant le manque de myéline. Ce résultat souligne le fait : même si un axone de CGR atteint sa cible, sans myéline, il ne conduira pas les signaux assez rapidement pour la vision. Assurer une myélinisation adéquate – peut-être en co-transplantant des précurseurs d'oligodendrocytes ou en stimulant la glie de l'hôte – sera crucial.

En résumé, les CGR transplantées sont confrontées à un parcours semé d'embûches : seules quelques-unes franchissent la lame criblée (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), elles doivent trouver le bon couloir vers les cibles cérébrales, établir des synapses appropriées, puis être enveloppées de myéline. Chaque étape n'a actuellement qu'un succès partiel dans les modèles animaux. Surmonter ces obstacles est un domaine de recherche actif en neurorégénération.

Défis immunitaires et de sécurité

L'œil est relativement immunoprivilégié, mais la transplantation de cellules risque toujours une attaque immunitaire. Si les cellules donneuses sont autologues (provenant des propres iPSCs d'un patient), le rejet est minime mais la complexité technique est élevée. Les cellules allogéniques (provenant d'un autre donneur ou d'une lignée de cellules souches) sont plus faciles à produire mais peuvent être attaquées par le système immunitaire de l'hôte. Dans les études animales, les chercheurs utilisent souvent des médicaments immunosuppresseurs pour favoriser la survie des greffons. Par exemple, dans l'étude sur la transplantation d'organoïdes chez le chat, une immunosuppression systémique était nécessaire pour que le greffon survive et forme des connexions (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Sans immunosuppression, les cellules xénogéniques sont rapidement éliminées. Fait intéressant, la plupart des études précliniques sur les transplantations rétiniennes rapportent seulement une inflammation de faible grade plutôt qu'un rejet complet – un avantage des barrières de l'œil (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Cependant, le succès à long terme nécessitera probablement soit une immunosuppression transitoire, soit des techniques avancées (telles que le « masquage » des cellules avec des revêtements immuno-évasifs) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Tout futur essai humain devra aborder cette question afin que les CGR donneuses ne soient pas tuées par les lymphocytes T de l'hôte.

Une préoccupation connexe est la tumorogénicité. Les cellules souches pluripotentes peuvent former des tératomes si des cellules non différenciées sont transplantées. Même un petit nombre de PSCs contaminantes dans la préparation des CGR pourrait être désastreux. Ainsi, les chercheurs soulignent la pureté élevée de la population greffée. Vrathasha et al. notent qu'il est « essentiel de déterminer la pureté des CGR donneuses afin de réduire le risque de formation de tératome » (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Cela nécessite un contrôle qualité rigoureux – par exemple, le tri des cellules via des rapporteurs spécifiques aux CGR ou l'utilisation de la cytométrie en flux, et des tests par méthylation du génome ou des essais d'expression génique pour s'assurer qu'aucune cellule pluripotente ne subsiste (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Jusqu'à présent, aucune tumeur n'a été signalée dans les expériences de transplantation de CGR chez les petits animaux, mais la traduction clinique exigera une purification et des tests de libération extrêmement stricts pour tout produit de cellules souches.

Perspectives : Vers des essais cliniques chez l'homme pour le glaucome

Compte tenu des défis formidables mentionnés ci-dessus, quand peut-on raisonnablement s'attendre à un premier essai clinique de remplacement des CGR chez des patients atteints de glaucome ? Malheureusement, la réponse est probablement « pas de sitôt ». Le domaine en est encore aux premiers stades précliniques (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). À ce jour, aucun essai humain n'est enregistré spécifiquement pour la transplantation de CGR dans le glaucome. Les « cliniques de cellules souches » existantes (par exemple, des essais trompeurs de cellules adipeuses autologues ou de moelle osseuse) se sont concentrées sur des approches ad hoc et, de manière flagrante, ont causé des préjudices (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Les patients doivent se méfier des thérapies non prouvées qui contournent la surveillance de la FDA. Des essais légitimes chez l'homme nécessiteraient une preuve de concept solide chez les animaux, abordant chaque barrière, et des données de sécurité robustes. Cela pourrait prendre de nombreuses années.

Une perspective pragmatique est que de petits essais de sécurité pourraient commencer à la fin des années 2020 ou dans les années 2030, si les progrès se poursuivent. Les candidats seraient probablement des patients atteints d'une maladie très avancée (où la rétine et le nerf optique peuvent être largement déconnectés), ou inversement ceux atteints d'une maladie de stade intermédiaire (pour maximiser les chances de tout bénéfice). Les critères d'évaluation primaires seraient initialement la sécurité : absence de réactions inflammatoires indésirables ou de formation de tumeurs dans l'œil. Les critères secondaires viseraient à détecter tout signe anatomique ou fonctionnel de « prise » du greffon. Par exemple, l'imagerie de la rétine (tomographie par cohérence optique) pourrait rechercher un épaississement de la couche des fibres nerveuses rétiniennes ou de la couche des cellules ganglionnaires là où les cellules ont été injectées. Les tests électrophysiologiques, comme l'électrorétinogramme par pattern (PERG) ou les potentiels évoqués visuels (PEV), pourraient révéler des réponses électriques provenant des cellules greffées. En fin de compte, les tests fonctionnels de la vision (comme les champs visuels ou la sensibilité au contraste) seraient importants, mais même la démonstration de la restauration d'un minuscule arc de vision serait révolutionnaire. Par analogie, les récents essais de thérapie génique pour les maladies rétiniennes héréditaires mesurent les résultats en catégories structurelles vs fonctionnelles (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)) ; des catégories similaires (anatomie OCT, électrophysiologie, fonction visuelle, vision rapportée par le patient) s'appliqueraient.

En résumé, bien qu'il y ait un optimisme prudent, tout calendrier pratique est long. Chacune des étapes décrites ci-dessus doit être affinée. Un premier essai réaliste pourrait être conçu entre le milieu et la fin des années 2030, sous réserve de percées dans la régénération axonale et les profils de sécurité. Les candidats et les critères d'évaluation seraient choisis avec soin : probablement des critères de sécurité d'abord, suivis de substituts d'intégration (imagerie, électrophysiologie) avant de s'attendre à des gains de vision mesurables. En d'autres termes, le domaine doit équilibrer l'espoir et le réalisme – la poursuite du remplacement des CGR sera un marathon de recherche plutôt qu'un sprint rapide.

Conclusion

Remplacer les CGR perdues dans le glaucome par des homologues cultivés en laboratoire est une idée passionnante mais naissante. In vitro, les cellules souches pluripotentes humaines peuvent être amenées à se transformer en cellules de type CGR exprimant des marqueurs clés et même certaines caractéristiques de sous-types (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Des études de transplantation chez l'animal ont montré qu'une fraction de ces cellules peut survivre pendant des mois, s'intégrer dans le circuit rétinien et potentiellement former des synapses (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Cependant, d'énormes obstacles subsistent. La croissance axonale au-delà de la lame criblée est médiocre (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), le guidage vers les cibles centrales est insuffisamment contrôlé, les synapses sont faibles ou absentes, et les axones manquent de myéline (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)). De plus, les risques de rejet immunitaire et de tumeur doivent être gérés. Pour l'instant, les chercheurs continuent de s'attaquer à chaque défi à son tour. Tant que nous ne pourrons pas cultiver, administrer et connecter de manière fiable des CGR dérivées de cellules souches, les transplantations visant à restaurer la vision resteront en laboratoire. Mais les progrès constants donnent une certaine mesure d'espoir : avec une innovation continue et de la prudence, le rêve du remplacement des CGR « de la boîte de Pétri au tractus optique » pourrait un jour passer de l'expérimentation à la guérison.