Une équipe scientifique de l’université de Barcelone et du CIBERobn a mis au point une stratégie de lutte contre l’obésité et le diabète chez la souris grâce à la thérapie génique ex vivo, qui consiste à implanter des cellules qui ont été manipulées et transformées pour traiter une maladie. Il s’agit de la première étude à appliquer la technique de thérapie génique ex vivo pour générer et implanter des cellules exprimant la protéine CPT1AM, une enzyme qui joue un rôle décisif dans de nombreuses maladies métaboliques telles que l’obésité.
L’étude, publiée dans la revue Metabolic Engineering, est dirigée par le professeur Laura Herrero, de la faculté de pharmacie et des sciences alimentaires et de l’institut de biomédecine de l’université de Barcelone (IBUB), et du centre de recherche biomédicale en réseau Physiopathologie de l’obésité et de la nutrition (CIBERobn).
La thérapie cellulaire décrit le processus d’introduction de nouvelles cellules dans un tissu afin de lutter contre une maladie. Les thérapies cellulaires sont actuellement axées sur les maladies héréditaires – avec ou sans l’aide de la thérapie génique – ou les maladies dégénératives.
« Dans cette nouvelle thérapie, des cellules souches dérivées du tissu adipeux, différenciées en adipocytes, ont été implantées par voie sous-cutanée sur des modèles animaux afin qu’elles puissent exprimer une forme active de la protéine CPT1AM, une enzyme située dans les mitochondries qui joue un rôle clé dans l’oxydation des lipides et qui est liée aux maladies métaboliques », explique Laura Herrero, membre du département de biochimie et de physiologie de l’Université de Boston.
« Par conséquent, chez les souris obèses, il a été possible de réduire le poids, la stéatose hépatique, le taux de cholestérol et de glucose. En conclusion, l’implantation d’adipocytes exprimant l’enzyme mitochondriale CPT1AM permet de réduire l’obésité et l’intolérance au glucose chez les souris. »
Le processus de transformation cellulaire ayant lieu en dehors du corps de l’organisme, ce type de thérapie est beaucoup plus facile à mettre en œuvre et permet un meilleur contrôle des cellules modifiées.
Obésité et thérapie cellulaire
L’obésité et les troubles métaboliques associés représentent un problème sanitaire et social mondial, d’où l’urgence de nouvelles approches thérapeutiques. Le tissu adipeux joue un rôle clé dans la régulation de l’équilibre énergétique, et les cellules souches mésenchymateuses dérivées du tissu adipeux – cellules ayant la capacité de s’auto-renouveler – ont gagné en intérêt dans la thérapie cellulaire.
« Plus précisément, la carnitine palmitoyltransférase 1A (CPT1A) est l’enzyme qui contrôle l’oxydation mitochondriale des acides gras. Notre objectif était de générer des adipocytes pouvant exprimer une forme constitutivement active de CPT1A – CPT1AM – capable de brûler l’excès de graisse et d’améliorer le phénotype métabolique obèse des souris après l’implantation ».
Les résultats de cette nouvelle étude soutiennent l’utilisation clinique future de cette approche de thérapie génique ex vivo comme nouvelle stratégie pour réduire les taux d’obésité et de cholestérol dans la population.
Cette étude préclinique pourrait ouvrir la voie à de futures stratégies thérapeutiques pour le traitement de l’obésité, qui représente aujourd’hui un problème de santé mondial.
« Afin d’approcher la thérapie chez l’homme, nous devons optimiser plusieurs processus tels que la qualité et la viabilité des cellules souches provenant de tissus adipeux isolés de personnes souffrant d’obésité, le pourcentage d’infection par le lentivirus et le nombre de cellules utilisées pour la transplantation », conclut la chercheuse Laura Herrero.