La perte d’audition est souvent causée par la destruction des cellules ciliées qui transmettent les informations sonores au système nerveux central. Contrairement aux vertébrés inférieurs comme les poissons et les oiseaux, les mammifères ne peuvent pas régénérer ces cellules, leur capacité de différenciation se limitant au stade fœtal. Cependant, des chercheurs ont identifié un gène « dormant » qui, lorsqu’il est stimulé dans un environnement contrôlé, peut déclencher la différenciation des cellules de soutien cochléaires chez les souris.
Les chercheurs ont découvert que ce gène activait une voie biomoléculaire qui entraînait la prolifération de cellules souches cochléaires en produisant une protéine appelée SPP1. Les chercheurs espèrent maintenant découvrir les bonnes conditions pour permettre aux cellules de soutien de se différencier en cellules ciliées.
« Nous savons par nos travaux précédents que l’expression d’un gène de croissance actif, appelé ERBB2, était capable d’activer la croissance de nouvelles cellules ciliées chez les mammifères », explique Patricia White, professeure de neurosciences et d’oto-rhino-laryngologie au centre médical de l’Université de Rochester, et co-auteure principale de la nouvelle étude.
Dans l’étude, les chercheurs ont effectué un séquençage d’ARN unicellulaire de souris pour étudier comment le gène ERBB2 pouvait enclencher la régénération des cellules ciliées. Les cellules séquencées étaient issues de souris où le gène a été intensément stimulé. Ces cellules ont été comparées avec celles d’un autre groupe de souris génétiquement modifiées pour être dépourvues du gène.
Les chercheurs ont constaté que le gène favorisait la prolifération de cellules souches cochléaires en induisant l’expression d’une protéine appelée SPP1. Cette dernière active les récepteurs CD44, présents au niveau des cellules de soutien cochléaires. Cette activation enclenche ensuite un processus mitotique au niveau de ces cellules de soutien, dont la prolifération est censée s’arrêter au stade fœtal. À savoir qu’il est aujourd’hui possible de produire des cellules ciliées, à partir de cellules progénitrices. Mais ces nouvelles cellules doivent être également capables de se différencier en cellules ciliées internes et externes.
« Cette découverte a clairement montré que la régénération n’est pas seulement limitée aux premiers stades du développement », estime White. Dans de précédentes études, les chercheurs ont découvert que chez les mammifères, les cellules de soutien immatures (et présentes après la naissance) peuvent également se différencier en cellules ciliées, en étant isolées sous certaines conditions de culture. Les cellules de soutien matures peuvent aussi se différencier en cellules ciliées par le biais de la stimulation de certains gènes précurseurs.
Les scientifiques espèrent que cette découverte permettra de trouver de nouvelles thérapies pour inverser la perte auditive chez les mammifères, y compris les humains. « Cette nouvelle étude nous indique comment cette activation se produit », explique White, en évoquant sa récente étude parue dans la revue Frontiers. Cependant, les chercheurs doivent encore découvrir les bonnes conditions, dans lesquelles ces cellules de soutien pourront se différencier en cellules ciliées.
Pour rappel, le traitement des vibrations sonores au niveau de la cochlée, située dans l’oreille interne, s’effectue par le biais de deux groupes de cellules ciliées. Les cellules ciliées externes reçoivent les ondes sonores et les convertissent en signaux électriques. Les cellules ciliées internes intègrent ensuite ces signaux pour les transférer au système nerveux central, par le biais du nerf auditif.
La prochaine étape pour les chercheurs consiste à renouveler l’expérimentation chez des mammifères adultes ayant subi des dommages auditifs pour voir si ce gène peut effectivement inverser la perte auditive. Les résultats de l’étude pourraient ouvrir la voie à de nouvelles thérapies pour traiter la perte auditive chez les mammifères.