Paralysie cérébrale : Que peuvent apporter les cellules souches ?
Nous sommes en train de traduire et d’actualiser ce document dans votre langue. En attendant, une traduction de la version antérieure est disponible ci-dessous, ou passez à l’anglais ci-dessus pour la version anglaise la plus récente.
La paralysie cérébrale touche environ deux enfants sur mille en Europe, et est le handicap physique le plus fréquent de l’enfance. Elle est responsable d’un large éventail de symptômes, parmi lesquels figurent des troubles de la marche et de la coordination des mouvements. Aucun remède n’a encore été découvert. Les cellules souches pourraient-elles donc aider ?
La paralysie cérébrale regroupe des handicaps physiques et mentaux dus à des lésions du cerveau en voie de développement chez l’enfant au cours de la grossesse ou peu après la naissance. Dans de nombreux cas, on ne connaît pas la cause exacte de la lésion cérébrale.
Les patients atteints de paralysie cérébrale ont des difficultés d’élocution, de la motricité, de l’alimentation et du contrôle des mouvements oculaires ; certains patients ont aussi des troubles de l’apprentissage.
Il n’existe aucun remède pour la paralysie cérébrale. Les thérapies se concentrent sur les moyens d’aider les patients à gérer leurs symptômes et à améliorer leur communication. Il existe quelques médicaments pour aider les patients à combattre la raideur musculaire et traiter les problèmes d’alimentation des bébés.
Les recherches sur la façon dont les cellules souches pourraient être utilisées pour traiter la paralysie cérébrale en sont encore à un stade très précoce.
Il n’existe actuellement aucun traitement éprouvé de la paralysie cérébrale par cellules souches.
Les chercheurs pensent que les traitements par cellules souches neurales (du cerveau) pourraient contribuer à la restauration de certaines fonctions des patients. Des greffes de cellules souches neurales ou des médicaments qui activent les cellules souches neurales natives pourraient réparer et remplacer les neurones et d’autres cellules cérébrales de soutien.
Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) ne peuvent pas produire de nouvelles cellules cérébrales, mais certaines études préliminaires suggèrent qu’elles libèrent des substances qui favorisent les processus naturels de réparation du cerveau.
Chaque cas de paralysie cérébrale est unique, ce qui rend très difficile la compréhension des causes et des répercussions de cette paralysie.
Les processus de développement cérébral humain et animal sont incroyablement différents.
Cela rend exceptionnellement difficiles les études et les essais de nouveaux traitements des troubles du développement cérébral et les résultats obtenus chez l’animal pourraient ne pas s’appliquer à l’homme.
L’utilisation de cellules souches pour reconstruire le cerveau de patients atteints de paralysie cérébrale sera incroyablement difficile car les nouvelles cellules et les nouveaux neurones auront à être correctement raccordés dans des réseaux complexes de milliers d’autres neurones dans le cerveau.
La paralysie cérébrale est un terme général pour décrire le résultat de lésions dues à des causes diverses survenues sur le cerveau en cours de développement. Elle est associée à un éventail de symptômes, dont une faiblesse musculaire et des problèmes moteurs. En général, les lésions du cerveau surviennent à un stade précoce de son développement, soit chez le fœtus au cours de la grossesse, soit durant la période suivant la naissance. Les symptômes peuvent inclure des troubles de la marche, de l’équilibre et du contrôle moteur, de l’alimentation, de la déglutition, de la parole et des mouvements oculaires. Certaines personnes atteintes de paralysie cérébrale ont aussi un certain degré de handicap mental. Il n’y a pas deux personnes atteintes de paralysie cérébrale qui le soient de la même façon.
Les médecins posent habituellement un diagnostic après avoir examiné la lésion cérébrale par IRM et évalué le trouble moteur prédominant chez le patient. Ils suivent aussi l’enfant au cours des principales étapes du développement, comme s’asseoir, ramper, marcher. Il y a quatre principaux types de paralysie cérébrale : spastique, dyscinétique, ataxique ou mixte quand le patient a plus d’un trouble du mouvement. La paralysie cérébrale spastique est la plus répandue, représentant plus de 80% des cas. En règle générale, ce type implique une raideur musculaire, qui rend les mouvements difficiles et peut affecter le contrôle de la parole et de la vessie. Il peut toucher tout ou une partie du corps. De nombreux patients atteints de paralysie cérébrale spastique ont aussi certains mouvements involontaires et sont alors qualifiés de mixtes. La paralysie cérébrale dyscinétique représente 10 à 15% des cas, et est souvent l’une des formes les plus sévères de la paralysie cérébrale. Elle provoque des mouvements involontaires, des altérations de la tonicité musculaire et affecte la posture et/ou le mouvement. La paralysie cérébrale ataxique représente environ 5% des paralysies cérébrales, et touche la bonne coordination des mouvements, par exemple l’équilibre, la posture, la démarche, le contrôle des mouvements oculaires et la perception de la profondeur.
La paralysie cérébrale peut survenir au cours de la grossesse, mais elle peut aussi être provoquée par des complications à la naissance ou suivant une blessure ou une maladie après la naissance. Il est souvent difficile de déterminer exactement ce qui a provoqué la lésion cérébrale car différents facteurs peuvent agir ensemble pour provoquer un ensemble de symptômes propres à chaque personne, y compris:
- Des modifications dans les gènes à l’intérieur des cellules du cerveau qui peuvent influer sur la façon dont le cerveau se développe
- Le cerveau peut aussi se développer selon une forme ou une structure inhabituelle
- Des infections au cours de la grossesse ou des blessures corporelles qui peuvent provoquer des lésions cérébrales
- Des complications d’une naissance prématurée
- Une maladie grave à la naissance (connue sous le nom d’encéphalopathie néonatale), qui provoque parfois un manque d’oxygénation du cerveau
Les thérapies actuelles se concentrent sur la prise en charge des symptômes de la paralysie cérébrale. Il n’existe pas de remède, mais des équipes de professionnels de la santé travaillent avec les patients pour agir sur les différents aspects de leur paralysie cérébrale. Il peut s’agir de physiothérapie et d’ergothérapie pour améliorer les mouvements et la mobilité, ainsi que d’orthophonie pour améliorer les capacités de communication. Il existe des myorelaxants pour combattre la raideur musculaire, et d’autres médicaments pour aider à résoudre les problèmes d’alimentation des bébés. Un certain nombre d’organisations de spécialistes apportent un soutien aux familles et des informations sur les traitements disponibles.
Les recherches sur les thérapies à base de cellules souches pour la paralysie cérébrale en sont encore à un stade très précoce et aucun traitement n’est actuellement disponible. Différentes nouvelles stratégies utilisant les cellules souches ont été explorées, mais il est peu probable qu’aucune d’entre elles ne conduise à la guérison. Elles visent en revanche à limiter les dommages causés aux cellules du cerveau et à réduire les symptômes. La grande difficulté qu’il y a à traiter la paralysie cérébrale tient au fait qu’elle peut affecter une grande variété de types cellulaires du cerveau. Des cellules gravement endommagées peuvent être totalement perdues. Les scientifiques espèrent que la finalité des futurs traitements sera de protéger et réparer les cellules cérébrales endommagées avant leur totale disparition. Cela signifie que tout nouveau traitement devra probablement être appliqué dans un court laps de temps, entre la lésion initiale responsable du dommage et le début de la perte cellulaire permanente
A l’heure actuelle, les chercheurs utilisent différents types de cellules souches pour étudier les lésions cérébrales chez les animaux et explorer les possibilités de développer de nouveaux traitements. Dans certaines de ces études, il semble que les chercheurs aient été capables de diminuer les lésions cérébrales et les animaux ont montré des signes d’amélioration de leurs symptômes. Cependant, ces résultats chez l’animal ne sont pas encore totalement compris, et ce qui se produit chez l’animal en laboratoire n’est jamais en parfaite concordance avec ce qui se produira chez les patients. Il reste encore beaucoup à accomplir et il faudra de nombreuses années pour que de tels travaux de recherche soient appliqués au traitement de la paralysie cérébrale.
Remplacer les cellules perdues du cerveau
Le cerveau et la moelle épinière contiennent des cellules intitulées cellules précurseurs neurales, qui peuvent se développer en cellules spécialisées du cerveau. L’une des idées est qu’il serait possible de transplanter ces cellules précurseurs neurales chez les patients atteints de paralysie cérébrale ou de les utiliser pour fabriquer de nouvelles cellules nerveuses en laboratoire pour remplacer les cellules perdues dans le cerveau du patient. Néanmoins, si cela s’avère possible, c’est un objectif à très long terme. Les nouvelles cellules transplantées dans le cerveau devront se connecter correctement au réseau complexe de milliers de cellules interconnectées qui véhiculent les signaux dans le cerveau. C’est un véritable défi et ceci comporte des risques graves, et les chercheurs estiment donc que d’autres approches fourniront des résultats plus rapidement.
Injection de cellules souches pour aider à protéger ou réparer des cellules nerveuses endommagées
A cette fin, des recherches sont en cours pour étudier un certain nombre de types différents de cellules souches:
Les cellules précurseurs neurales du cerveau et de la moelle épinière ont été étudiées chez l’animal comme moyen de sauvegarder les tissus endommagés du cerveau. Une étude sur des rats, dans le cerveau desquels des cellules précurseurs neurales ont été injectées après lésion, a montré que les cellules injectées libéraient des produits chimiques qui aidaient les cellules nerveuses à survivre. Il serait possible de prévenir des lésions permanentes de cellules nerveuses dans la mesure où les cellules précurseurs injectées ont des propriétés protectrices, permettant d’empêcher la perte de cellules cérébrales spécialisées appelées oligodendrocytes et neurones. Ces premiers résultats sont à présent en cours d’analyse plus approfondie.
Les cellules souches mésenchymateuses (CSM), qui peuvent se différencier en tissus osseux, musculaire et circulatoire, sont testées chez la souris pour étudier leur utilisation dans le traitement des lésions cérébrales. Les CSM ne peuvent pas se différencier en cellules cérébrales, mais certaines études suggèrent qu’injectées dans le cerveau ou la circulation sanguine des souris, elles peuvent circuler vers la région lésée du cerveau et libérer des substances qui favorisent la restauration des cellules nerveuses. Les scientifiques cherchent à présent à comprendre exactement comment cet effet est obtenu chez la souris, quel rôle jouent les cellules souches mésenchymateuses et s’il serait possible de développer cela en une approche sure et efficace pour traiter des patients.
Les cellules souches de sang de cordon peuvent être prélevées du cordon ombilical peu après la naissance. Il a été prouvé que ces cellules sont très utiles pour traiter certains cancers du sang comme la leucémie. Elles sont actuellement testées comme possible traitement de la paralysie cérébrale et les chercheurs espèrent qu’elles pourront contribuer à la restauration des cellules nerveuses lésées en libérant des substances qui stimulent les systèmes de réparation propre à l’organisme.
Utilisation des cellules souches pour comprendre comment agit la paralysie cérébrale
Les cellules souches embryonnaires et les cellules souches pluripotentes induites (cellules iPS) sont deux types de cellules souches pluripotentes. Cela signifie qu’elles peuvent se transformer en n’importe quel type cellulaire de l’organisme. Elles sont actuellement utilisées pour produire en laboratoire différents types de cellules cérébrales spécialisées de façon à étudier comment agit la paralysie cérébrale. C’est un outil très important pour les chercheurs dans leurs efforts pour identifier de nouvelles possibilités de traitement. Les cellules souches pluripotentes induites peuvent être produites à partir de cellules cutanées d’un patient et utilisées pour produire des cellules nerveuses qui ont exactement les mêmes gènes que le patient. Cela les rend très performantes pour étudier les rôles de certains gènes dans la maladie. En théorie, les cellules iPS pourraient aussi servir à produire des cellules nerveuses pour une retransplantation chez le patient sans risque de rejet, puisque les cellules sont issues de la propre peau du patient. Cependant, on ne produit pas encore de cellules à partir de cellules iPS pour une transplantation chez des patients atteints de paralysie cérébrale, et il reste encore beaucoup à faire pour déterminer si, à l’avenir, cela pourra être possible ou non.
Développement de médicaments pour cibler les cellules souches déjà présentes dans le cerveau
Nos cerveaux contiennent des cellules souches capables de produire des cellules nerveuses du cerveau. Une piste possible pour traiter la paralysie cérébrale serait de développer des médicaments qui stimulent l’activité des propres cellules souches du patient et leur capacité à réparer les tissus lésés. Les chercheurs espèrent que les études en laboratoire sur les cellules souches du cerveau et les cellules nerveuses permettront d’identifier les types de médicaments qui pourraient être utiles à cette fin.
Non. La recherche sur d’éventuelles thérapies de la paralysie cérébrale à base de cellules souches en est encore au stade de travaux de laboratoire et de quelques essais cliniques très préliminaires, et, par conséquent, il n’existe actuellement aucun traitement éprouvé. Les essais cliniques en cours consistent généralement en une injection dans le cerveau de cellules souches de la moelle osseuse ou de sang de cordon. Bien que l’on mesure chez les patients toute modification dans le contrôle de leurs mouvements, l’objectif principal de tels essais précoces est de savoir si ce type de traitement est sans danger. Les essais en cours sont inscrits dans le registre clinicaltrials.gov. Il est vraisemblable qu’il faudra une combinaison de traitements pour la paralysie cérébrale, tirant partie des avantages des cellules souches, de la physiothérapie et d’autres approches. Il reste à répondre à de nombreuses questions par de plus amples recherches avant que les traitements à base de cellules souches puissent devenir réalité, par exemple :
- Des différents types de cellules souches, quel serait le meilleur à utiliser ?
- Comment pouvons nous obtenir les cellules nécessaires en grande quantité?
- Quel est le meilleur moyen d’utiliser ces cellules et comment agiront-elles sur l’organisme ?
- Si nous envisageons d’injecter des cellules, devront elles être injecter directement dans la région lésée du cerveau ou dans la circulation sanguine ?
- Quand doit-on administrer le traitement pour un résultat optimal, c.a.d. y a-t-il un laps de temps au delà duquel la lésion devient permanente ?
- Un traitement qui stimule les cellules souches déjà dans le cerveau est-il une meilleure solution ?
Il est nécessaire de vérifier l’innocuité de tout traitement au cours des nombreuses étapes de la recherche pour réduire le risque encouru par les patients. A titre d’exemple, les cellules souches posent un problème d’innocuité particulier car elles ont un fort potentiel de division et de multiplication et, par conséquent, celui de former des tumeurs cancéreuses. Les scientifiques doivent donc connaître exactement le comportement des cellules souches lorsqu’elles sont utilisées comme traitement, et cela prendra du temps.
Bien que vous puissiez trouver des cliniques proposant des traitements à base de cellules souches pour de nombreuses maladies, il n’en existe aucun pour la paralysie cérébrale dont on ait démontré l’innocuité et l’efficacité.
Cette fiche d’information a été élaborée par Nia Powell et revue par Ali Fatemi, Veronica Lynch, Megan Munsie et Iona Novak.
Traduction française par Marianne Minkowski
Image principale d’une mère et de sa fille atteinte de paralysie cérébrale par Libby Welch, Wellcomes Images. Photographie de RJ Mitte par Gage Skidmore. Photographie de Sophie Christiansen par Magnus Manske. Cliché de cellules précurseurs neurales en cours de différenciation par Nina Callard, Wellcome Images. Exemples de cellules nerveuses dans le cerveau, illustration par Nia Powell au moyen de Servier Medical Art.