De récentes études réalisées par des scientifiques américains apportent de nouvelles solutions et perspectives aux traitements des diabètes. Le diabète est un problème majeur dans le monde et particulièrement aux Etats-Unis. En effet, à ce jour, le CDC (Center for Disease Control and Prevention) d'Atlanta (GA) estime à 25,8 millions le nombre d'américains touchés par le diabète, soit 8,3% de la population américaine totale [1].
Le diabète est une maladie caractérisée par une hyperglycémie, c'est-à-dire, par des taux trop élevés de glucose (sucre) dans le sang. Il existe trois types principaux de diabète :
- le diabète de type 1 - causé par un arrêt de la production d'insuline, hormone nécessaire à la régulation du taux de sucre dans le sang ;
- le diabète de type 2 - causé par une résistance de l'organisme à l'action de l'insuline ;
- le diabète gestationnel - contracté par les femmes enceintes au cours du 2ème trimestre de leur grossesse, mais disparaissant après la naissance du bébé (cependant, ces femmes sont ensuite plus susceptibles de développer un diabète de type 2). [2]
Quelles sont les causes des diabètes de type 1 et 2 ? Existe-t-il des traitements pour ces diabètes ? Comment le gouvernement des Etats-Unis gère-t-il ces problèmes de santé publique ? Nous répondrons à toutes ces questions dans une série de trois articles consacrés à l'étude du diabète aux Etats-Unis en 2012.
Dans ce premier article, nous allons nous intéresser au diabète de type 1 et plus particulièrement à une nouvelle perspective de traitement proposée par une équipe de chercheurs californiens.
Le diabète de type 1
Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune qui se déclare en général chez les enfants ou les jeunes adultes. La cause de cette maladie n'est pas connue et peut être génétique (plus de 20 gènes ont été identifiés) ou environnementale (par exemple, des virus). Il représente environ 5% de l'ensemble des cas de diabète. Le système immunitaire de ces diabétiques détruit les cellules bêta du pancréas, seules cellules du corps humain capables de produire l'insuline. Les cellules bêta font partie des îlots de Langerhans [3], des regroupements de cellules endocrines (cellules sécrétant des hormones) dans le pancréas. Les cellules bêta participent à la régulation du taux de sucre dans le sang : lorsque le taux de sucre est trop élevé, elles libèrent de l'insuline, hormone qui va induire l'absorption du sucre en excès par les cellules des muscles, du foie et du tissu graisseux et permettre ainsi une baisse de la glycémie. Au contraire, lorsque le taux de sucre dans le sang est trop faible, ce sont les cellules alpha du pancréas qui vont produire une autre hormone, le glucagon, et permettre la libération du glucose stocké dans les cellules des tissus musculaires ou graisseux ainsi que la production de glucose par le foie.
En absence de cellules bêta, et donc d'insuline, les diabétiques de type 1 sont incapables de réguler leur taux de sucre dans le sang. Une hyperglycémie prolongée augmentant les risques d'accidents cardio-vasculaires, d'hypertension, de cécité, de maladies rénales et neuronales, les diabétiques de type 1 sont obligés de contrôler plusieurs fois par jour leur glycémie et de la corriger par des injections d'insuline. L'injection d'insuline est la principale solution proposée à ces patients, aucun traitement définitif n'existe à ce jour. [4]
Vers un traitement curatif ?
Depuis quelques années, le diabète de type 1 peut être traité par une greffe de cellules pancréatiques (greffe de pancréas, ou d'îlots de Langerhans), permettant le remplacement des cellules bêta. Malgré son efficacité, cette solution a deux défauts majeurs :
1) Le traitement immunosuppresseur qui doit être associé à cette transplantation pour le reste de la vie du patient afin d'éviter un rejet de la greffe ou une destruction des cellules bêta par le système immunitaire. Ce traitement a des coûts très importants, mais peut aussi être toxique pour le patient et est une des causes des rechutes observées 2 à 3 ans après la greffe.
2) Le nombre de cellules pancréatiques humaines disponibles pour la transplantation est insuffisant pour traiter tous les patients atteints de diabète de type 1 [5].
La solution idéale pour traiter les patients serait donc de rétablir les cellules bêta en stimulant leur régénération, tout en éliminant le processus auto-immun qui les détruisent. C'est ce que présente l'équipe de Defu Zeng dans un article paru dans Science Translational Medicine en mai 2012 [6], qui propose un traitement définitif du diabète de type 1 en trois étapes chez des souris présentant un diabète établi :
- En premier lieu, un traitement des souris avec une combinaison d'anticorps anti-CD3 et anti-CD8 permet l'élimination des lymphocytes T présents chez ces souris, cellules du système immunitaire activées de façon anormale chez les diabétiques et responsables de la destruction des cellules bêta.
- Dans une deuxième étape, les chercheurs ont transplanté des cellules de moelle osseuse de donneur en association avec des cellules de rate (dépourvues de lymphocytes T) pour établir un chimérisme hématopoïétique stable dans ces souris diabétiques. De précédentes études avaient déjà démontré que ce chimérisme permet de stopper les processus auto-immuns chez ces souris [7] et donc d'empêcher la destruction des cellules bêta.
- Enfin, les souris sont traitées avec une combinaison de facteurs de croissance épidermique (EGF) et de gastrine. Cette dernière étape favorise la régénération des cellules bêta dans le pancréas.
Ces différents traitements avaient déjà montré leur efficacité, seuls ou en association, mais jamais les trois n'avaient été réalisés conjointement. L'association des ces trois traitements a permis à l'équipe de Zeng de traiter durablement 60% des souris atteintes de diabète de type 1 dans leur étude en induisant la réapparition et l'accumulation des cellules bêta. Bien que la quantité de cellules bêta obtenue après ce traitement ne soit équivalente qu'à 25% de la quantité présente chez une souris non diabétique, elle restaure une glycémie normale.
Ces résultats chez la souris sont très encourageants, mais il reste de nombreuses étapes avant de pouvoir adapter ce type de traitement à l'homme. En effet, cette étude a été réalisée sur des souris âgées avec un diabète bien établi alors que le diabète de type 1 touche plus particulièrement les enfants, une différence qui pourrait avoir un effet majeur sur la réponse des patients à ces thérapies. Hormis le traitement avec les anticorps anti-CD8, tous les traitements utilisés dans cette étude ont déjà été appliqués à l'homme. Ceci laisse espérer que ces recherches seront capables, dans un avenir proche, d'apporter un traitement curatif aux patients atteints de diabète de type 1.
[3] du nom de leur découvreur Paul Langerhans, anatomo-pathologiste et biologiste allemand, à l'Institut Pathologique de Berlin en 1869.
Le diabète est une maladie caractérisée par une hyperglycémie, c'est-à-dire, par des taux trop élevés de glucose (sucre) dans le sang. Il existe trois types principaux de diabète :
- le diabète de type 1 - causé par un arrêt de la production d'insuline, hormone nécessaire à la régulation du taux de sucre dans le sang ;
- le diabète de type 2 - causé par une résistance de l'organisme à l'action de l'insuline ;
- le diabète gestationnel - contracté par les femmes enceintes au cours du 2ème trimestre de leur grossesse, mais disparaissant après la naissance du bébé (cependant, ces femmes sont ensuite plus susceptibles de développer un diabète de type 2). [2]
Quelles sont les causes des diabètes de type 1 et 2 ? Existe-t-il des traitements pour ces diabètes ? Comment le gouvernement des Etats-Unis gère-t-il ces problèmes de santé publique ? Nous répondrons à toutes ces questions dans une série de trois articles consacrés à l'étude du diabète aux Etats-Unis en 2012.
Dans ce premier article, nous allons nous intéresser au diabète de type 1 et plus particulièrement à une nouvelle perspective de traitement proposée par une équipe de chercheurs californiens.
Le diabète de type 1
Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune qui se déclare en général chez les enfants ou les jeunes adultes. La cause de cette maladie n'est pas connue et peut être génétique (plus de 20 gènes ont été identifiés) ou environnementale (par exemple, des virus). Il représente environ 5% de l'ensemble des cas de diabète. Le système immunitaire de ces diabétiques détruit les cellules bêta du pancréas, seules cellules du corps humain capables de produire l'insuline. Les cellules bêta font partie des îlots de Langerhans [3], des regroupements de cellules endocrines (cellules sécrétant des hormones) dans le pancréas. Les cellules bêta participent à la régulation du taux de sucre dans le sang : lorsque le taux de sucre est trop élevé, elles libèrent de l'insuline, hormone qui va induire l'absorption du sucre en excès par les cellules des muscles, du foie et du tissu graisseux et permettre ainsi une baisse de la glycémie. Au contraire, lorsque le taux de sucre dans le sang est trop faible, ce sont les cellules alpha du pancréas qui vont produire une autre hormone, le glucagon, et permettre la libération du glucose stocké dans les cellules des tissus musculaires ou graisseux ainsi que la production de glucose par le foie.
En absence de cellules bêta, et donc d'insuline, les diabétiques de type 1 sont incapables de réguler leur taux de sucre dans le sang. Une hyperglycémie prolongée augmentant les risques d'accidents cardio-vasculaires, d'hypertension, de cécité, de maladies rénales et neuronales, les diabétiques de type 1 sont obligés de contrôler plusieurs fois par jour leur glycémie et de la corriger par des injections d'insuline. L'injection d'insuline est la principale solution proposée à ces patients, aucun traitement définitif n'existe à ce jour. [4]
Vers un traitement curatif ?
Depuis quelques années, le diabète de type 1 peut être traité par une greffe de cellules pancréatiques (greffe de pancréas, ou d'îlots de Langerhans), permettant le remplacement des cellules bêta. Malgré son efficacité, cette solution a deux défauts majeurs :
1) Le traitement immunosuppresseur qui doit être associé à cette transplantation pour le reste de la vie du patient afin d'éviter un rejet de la greffe ou une destruction des cellules bêta par le système immunitaire. Ce traitement a des coûts très importants, mais peut aussi être toxique pour le patient et est une des causes des rechutes observées 2 à 3 ans après la greffe.
2) Le nombre de cellules pancréatiques humaines disponibles pour la transplantation est insuffisant pour traiter tous les patients atteints de diabète de type 1 [5].
La solution idéale pour traiter les patients serait donc de rétablir les cellules bêta en stimulant leur régénération, tout en éliminant le processus auto-immun qui les détruisent. C'est ce que présente l'équipe de Defu Zeng dans un article paru dans Science Translational Medicine en mai 2012 [6], qui propose un traitement définitif du diabète de type 1 en trois étapes chez des souris présentant un diabète établi :
- En premier lieu, un traitement des souris avec une combinaison d'anticorps anti-CD3 et anti-CD8 permet l'élimination des lymphocytes T présents chez ces souris, cellules du système immunitaire activées de façon anormale chez les diabétiques et responsables de la destruction des cellules bêta.
- Dans une deuxième étape, les chercheurs ont transplanté des cellules de moelle osseuse de donneur en association avec des cellules de rate (dépourvues de lymphocytes T) pour établir un chimérisme hématopoïétique stable dans ces souris diabétiques. De précédentes études avaient déjà démontré que ce chimérisme permet de stopper les processus auto-immuns chez ces souris [7] et donc d'empêcher la destruction des cellules bêta.
- Enfin, les souris sont traitées avec une combinaison de facteurs de croissance épidermique (EGF) et de gastrine. Cette dernière étape favorise la régénération des cellules bêta dans le pancréas.
Ces différents traitements avaient déjà montré leur efficacité, seuls ou en association, mais jamais les trois n'avaient été réalisés conjointement. L'association des ces trois traitements a permis à l'équipe de Zeng de traiter durablement 60% des souris atteintes de diabète de type 1 dans leur étude en induisant la réapparition et l'accumulation des cellules bêta. Bien que la quantité de cellules bêta obtenue après ce traitement ne soit équivalente qu'à 25% de la quantité présente chez une souris non diabétique, elle restaure une glycémie normale.
Ces résultats chez la souris sont très encourageants, mais il reste de nombreuses étapes avant de pouvoir adapter ce type de traitement à l'homme. En effet, cette étude a été réalisée sur des souris âgées avec un diabète bien établi alors que le diabète de type 1 touche plus particulièrement les enfants, une différence qui pourrait avoir un effet majeur sur la réponse des patients à ces thérapies. Hormis le traitement avec les anticorps anti-CD8, tous les traitements utilisés dans cette étude ont déjà été appliqués à l'homme. Ceci laisse espérer que ces recherches seront capables, dans un avenir proche, d'apporter un traitement curatif aux patients atteints de diabète de type 1.
[3] du nom de leur découvreur Paul Langerhans, anatomo-pathologiste et biologiste allemand, à l'Institut Pathologique de Berlin en 1869.
Source : - [1] National Diabetes Fact Sheet, 2011, http://www.cdc.gov/diabetes/pubs/pdf/ndfs_2011.pdf
- [2] International Diabetes Federation, http://www.idf.org/types-diabetes
- [5] Wang M, Racine JJ, Song X, Li X, Nair I, Liu H, Avakian-Mansoorian A, Johnston HF, Liu C, Shen C, Atkinson M, Todorov I, Kandeel F, Forman S, Wilson B, Zeng D. Mixed Chimerism and Growth Factors Augment ß Cell Regeneration and Reverse Late-Stage Type 1 Diabetes. Sci Transl Med. 2012 May 9;4(133):133ra59
- [6] Chong AS, Bell GI. Three Strikes and You're Cured. Sci Transl Med. 2012 May 9;4(133):133fs12.
- [7] Sykes M, Nikolic B. Treatment of severe autoimmune disease by stem-cell transplantation. Nature. 2005 Jun 2;435(7042):620-7.
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