Deux experts en cellules souches de renommée internationale ont découvert une abondance de cellules souches anormales dans les poumons de patients souffrant de maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), l'une des principales causes de décès dans le monde. Frank McKeon, professeur de biologie et de biochimie et directeur du Stem Cell Center, et Wa Xian, professeur agrégé de recherche au centre, ont utilisé le clonage unicellulaire de cellules souches pulmonaires pour faire leur découverte. Maintenant, ils ciblent les cellules pour de nouvelles thérapies.
« Nous avons en fait découvert que trois variantes de cellules chez tous les patients atteints de MPOC entraînent toutes les principales caractéristiques de la maladie. L'une produit d'énormes quantités de mucines qui bloquent les petites voies respiratoires, tandis que les deux autres entraînent la fibrose et l'inflammation qui, ensemble, dégradent la fonction du poumon, « Xian rapporte dans le numéro du 14 mai du journal Cellule. « Ces patients ont des cellules souches normales, mais pas beaucoup d'entre eux, mais ils sont dominés par les trois cellules variantes qui constituent ensemble la maladie », a-t-elle déclaré.
La MPOC est une maladie inflammatoire progressive des poumons caractérisée par une bronchite chronique, une petite occlusion des voies respiratoires, une inflammation, une fibrose et une destruction des alvéoles, de minuscules sacs aériens dans les poumons qui échangent des molécules d'oxygène et de dioxyde de carbone dans le sang. L'étude sur la charge mondiale de morbidité signale 251 millions de cas de MPOC dans le monde en 2016.
« C'est une maladie frustrante à soigner. Nous pouvons essayer d'améliorer les symptômes, mais nous n'avons rien qui puisse guérir la maladie ou empêcher la mort », a déclaré le pneumologue et médecin de soins intensifs d'UConn Mark Mark Metersky, qui a rassemblé les cellules souches. du liquide pulmonaire lors des bronchoscopies.
Bien qu'il représente plus de décès que n'importe quelle maladie sur la planète, relativement peu de choses ont été écrites ou comprises sur la cause profonde de la MPOC.
Au cours de la dernière décennie, Xian et McKeon ont développé une technologie pour le clonage des cellules souches des poumons et des voies respiratoires et y travaillent depuis, notant que différentes parties des voies aériennes donnent des cellules souches différentes, apparentées mais distinctes.
C'est assez remarquable. Dans le poumon profond, les cellules souches des voies respiratoires distales ont donné naissance aux tubes distaux et aux alvéoles et nos recherches indiquent que ce sont les cellules souches qui permettent aux poumons de se régénérer par eux-mêmes. «
Frank McKeon, professeur de biologie et de biochimie et directeur du Stem Cell Center
Xian et McKeon ont découvert la régénération pulmonaire en 2011 dans leurs études de sujets se rétablissant d'infections par un virus de la grippe H1N1 qui était presque identique à celui qui a déclenché la pandémie de 1918.
Xian et McKeon ont découvert que, contrairement aux poumons normaux, les poumons BPCO étaient inondés par trois cellules souches pulmonaires variant inhabituelles qui se sont engagées à former des lésions métaplasiques connues pour habiter les poumons BPCO, mais considérées par beaucoup comme un effet secondaire sans lien causal avec le pathologie de la MPOC. Après que le boursier postdoctoral de l'équipe, Wei Rao, ait transplanté chacun des clones de MPOC chez des sujets immunodéficients, l'équipe a constaté qu'ils avaient non seulement donné lieu à des lésions métaplasiques distinctes de la MPOC, mais qu'ils avaient déclenché séparément la triade de pathologies de la MPOC, y compris l'hypersécrétion de mucus, la fibrose et l'inflammation chronique.
« Les lésions métaplasiques longtemps négligées dans la BPCO étaient, en fait, à l'origine de la maladie plutôt que de simples conséquences secondaires de la maladie », a déclaré McKeon.
Maintenant que l'équipe connaît l'identité des cellules qui causent l'inflammation, la fibrose et la petite obstruction des voies respiratoires, elle travaille dur pour les filtrer contre des bibliothèques de molécules médicamenteuses afin de découvrir de nouvelles thérapies.
« Comme nous connaissons maintenant les cellules spécifiques responsables de la pathologie de la BPCO, nous pouvons les cibler, tout comme nous le ferions avec le cancer, avec des médicaments spécifiques qui les tuent sélectivement et laissent les cellules normales régénérer le tissu pulmonaire normal », a déclaré Xian.
La source:
Référence de la revue:
Rao, W., et al. (2020) Clones métaplasiques régénératifs dans l'inflammation et la fibrose pulmonaires atteintes de MPOC. Cellule. doi.org/10.1016/j.cell.2020.03.047.
