Diabète: le duo de médicaments aide le corps à reconstituer ses cellules productrices d'insuline
Les scientifiques ont franchi une étape clé dans la recherche d’un remède contre le diabète qui rétablit la capacité du corps à fabriquer de l’insuline.
Ils ont créé un nouveau cocktail de médicaments qui peut inciter les cellules productrices d'insuline à se régénérer à un rythme suffisamment rapide pour fonctionner dans les traitements humains.
L'étude récente menée par des chercheurs de la Icahn School of Medicine de Mount Sinai à New York City, NY, révèle comment une nouvelle combinaison de deux classes de médicaments peut permettre aux cellules bêta humaines adultes de se répliquer à un taux de 5 à 8% par jour.
L'équipe rend compte des résultats dans un article publié dans la revue Métabolisme cellulaire.
«Nous sommes très enthousiasmés par cette nouvelle observation», déclare l'auteur principal, le Dr Andrew F. Stewart, directeur du Mount Sinai Diabetes, Obesity, and Metabolism Institute, «parce que, pour la première fois, nous pouvons voir les taux de la réplication des cellules bêta des cellules humaines qui sont suffisantes pour reconstituer la masse de cellules bêta chez les êtres humains. "
Dans des travaux antérieurs, l'équipe avait étudié une petite molécule qui bloque une enzyme appelée kinase 1A à double spécificité tyrosine-phosphorylation-régulée (DYRK1A). Cette molécule a conduit à un taux de prolifération des cellules bêta de 1,5 à 3%.
Dans la nouvelle étude, l'équipe a démontré comment l'ajout d'une petite molécule d'une classe différente de médicament a augmenté le taux de prolifération à une moyenne de 5 à 8 pour cent. Le deuxième médicament bloque les membres de la superfamille bêta des facteurs de croissance transformants (TGFβSF).
Cependant, alors que l'étude a franchi une étape importante en montrant que la combinaison de médicaments peut régénérer les cellules bêta assez rapidement pour le traitement, il reste encore du travail à faire.
Comme l'explique le Dr Stewart, «le prochain grand obstacle consiste à trouver comment les administrer directement au pancréas.»
Diabète, insuline et cellules bêta
Le diabète est une maladie dans laquelle la glycémie atteint des niveaux nocifs. Une glycémie élevée persistante endommage les vaisseaux sanguins, les nerfs et d'autres systèmes corporels. Cela peut entraîner une perte de vision, une maladie rénale et des problèmes cardiaques.
La glycémie augmente en raison des difficultés de production et d’utilisation de l’insuline, une hormone qui aide les cellules du corps à absorber et à utiliser le glucose pour produire de l’énergie.
Selon l'Organisation mondiale de la santé, les estimations suggèrent qu'il pourrait y avoir jusqu'à 300 millions de personnes dans le monde atteintes de diabète d'ici 2025.
Aux États-Unis, le diabète touche environ 9,4 pour cent de la population, ce qui équivaut à environ 30,3 millions de personnes. L'Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales suggère qu'il existe encore 84,1 millions d'adultes atteints de prédiabète.
Il existe deux principaux types de diabète: le type 1 et le type 2. Environ 90 à 95 pour cent des adultes atteints de diabète sont de type 2.
Dans le diabète de type 1, le manque de contrôle de la glycémie se produit parce que le système immunitaire détruit les cellules bêta productrices d'insuline dans le pancréas.
Le diabète de type 2 commence généralement par une résistance à l'insuline, une condition dans laquelle les cellules deviennent moins efficaces dans l'utilisation de l'insuline. Le pancréas compense initialement en produisant plus d'insuline, mais ce n'est pas une solution à long terme et la glycémie finit par grimper.
Bien que les deux types présentent des différences, des études récentes révèlent que les diabètes de type 1 et de type 2 partagent une caractéristique majeure: un approvisionnement réduit en cellules bêta productrices d'insuline fonctionnelles.
«Atteint des taux auparavant inaccessibles»
Le Dr Stewart affirme qu'aucun des médicaments actuellement disponibles pour le traitement du diabète n'est suffisamment efficace pour permettre aux cellules bêta humaines de se régénérer.
Les chercheurs étudient d'autres approches, telles que la transplantation de cellules bêta ou du pancréas et les traitements qui utilisent des cellules souches pour générer de nouvelles cellules bêta. Cependant, aucun de ceux-ci n'est largement utilisé, note le Dr Stewart.
Dans les travaux antérieurs, lui et ses collègues avaient montré qu'un inhibiteur de DYRK1A appelé harmine était capable de stimuler une prolifération soutenue de cellules bêta humaines adultes dans des cultures de laboratoire.
De plus, des souris avec des cellules bêta humaines à la place des leurs ont pu maintenir leur glycémie dans la plage normale après un traitement par l'harmine.
C'était un grand pas en avant. Cependant, le taux de production de nouvelles cellules bêta était trop faible pour que le traitement soit efficace chez les humains diabétiques.
Les chercheurs ont eu l'idée d'ajouter un inhibiteur du TGFβSF à l'harmine alors qu'ils enquêtaient sur un type de tumeur bénigne qui se forme dans les cellules bêta. Cela a révélé un nouvel ensemble de cibles pour les médicaments qui pourraient améliorer la prolifération des cellules bêta.
Ainsi, le but de la récente étude était de déterminer si la combinaison des deux classes de médicaments pouvait fonctionner - et elle l'a fait.
Les chercheurs écrivent que l'étude révèle comment le blocage de «la signalisation DYRK1A et TGFβSF induit des taux remarquables et auparavant inatteignables de prolifération des cellules bêta humaines […] et augmente en fait le nombre de cellules bêta humaines et murines.»
L'étude explore également les mécanismes à l'origine du «taux de prolifération remarquable». Les résultats montrent que la combinaison de médicaments fonctionne non seulement dans les cellules bêta que les scientifiques ont récupérées sur «des îlots humains cadavériques normaux», mais également dans les cellules bêta issues de cellules souches humaines et «celles de personnes atteintes de diabète de type 2».
«Étant donné que ces médicaments ont des effets sur d'autres organes du corps, nous devons maintenant développer des méthodes pour administrer ces médicaments spécifiquement à la cellule bêta chez l'homme.»
Dr Andrew F. Stewart
