Des chercheurs ont identifié deux facteurs de croissance qui permettraient d’activer une voie de régénération cachée chez les humains. Alors qu’on considérait généralement cette capacité comme très limitée chez les mammifères et que la gestion des lésions reposait principalement sur la cicatrisation, les expériences de l’équipe ont montré qu’il était possible de réorienter le processus afin de stimuler la formation de nouveaux tissus plutôt que de tissu cicatriciel.
La question de savoir pourquoi certains animaux peuvent régénérer des membres amputés ou d’autres parties de leur corps, tandis que d’autres en sont incapables, constitue un mystère biologique de longue date, évoqué depuis l’époque d’Aristote, il y a plus de 2 300 ans.
En effet, chez les mammifères, l’organisme réagit généralement en produisant de la fibrose ou du tissu cicatriciel pour réparer une lésion. Lorsqu’une blessure survient, les fibroblastes sont rapidement recrutés pour refermer la plaie et former une cicatrice. Si ce processus permet de prévenir les infections et l’aggravation des lésions, il limite également la capacité de l’organisme des mammifères à régénérer les parties manquantes par la production de nouveaux tissus.
En revanche, certains animaux comme les amphibiens peuvent régénérer des membres et divers tissus complexes. Chez ces animaux, les fibroblastes forment des structures transitoires appelées blastèmes, qui servent de base à la croissance de nouveaux tissus.
Pouvoir reproduire cette capacité de régénération chez les humains constitue depuis des décennies un axe de recherche majeur. Parmi les stratégies explorées figure par exemple l’utilisation de cellules souches, mais cette approche demeure limitée, tant en matière d’efficacité que d’accessibilité, les cellules utilisées étant généralement d’origine exogène.
Une équipe de recherche du Collège de médecine vétérinaire et des sciences biomédicales (VMBS) de l’Université A&M du Texas propose une approche différente qui ne nécessiterait pas de cellules souches exogènes, mais consisterait à stimuler des voies déjà existantes dans notre organisme.
Leurs résultats — détaillés récemment dans la revue Nature Communications — suggèrent, selon les auteurs, que certains mécanismes régénératifs pourraient être présents chez les mammifères, mais peu actifs dans des conditions normales. « Il n’est pas nécessaire de prélever des cellules souches et de les réinjecter. Elles sont déjà là ; il suffit d’apprendre à les faire se comporter comme on le souhaite », explique dans un article de blog de l’université Ken Muneoka, professeur au département de physiologie et de pharmacologie vétérinaires (VTPP) de la VMBS.
Vers la régénération de membres complets ?
L’équipe de Muneoka décrit une approche en deux étapes pour obtenir la régénération du deuxième segment d’un doigt amputé chez la souris, incluant une reconstruction osseuse, articulaire et ligamentaire. Pour ce faire, deux facteurs de croissance bien connus ont été utilisés : le facteur de croissance des fibroblastes 2 (FGF2) et la protéine morphogénétique osseuse 2 (BMP2).
La première étape consistait à appliquer le FGF2 une fois la plaie cicatrisée. Autrement dit, l’équipe a laissé l’organisme suivre son processus de cicatrisation habituel avant d’intervenir. Une fois cette phase achevée, les chercheurs ont constaté que le FGF2 favorisait la formation d’une structure comparable à un blastème, ce tissu transitoire habituellement observé chez les salamandres et d’autres animaux.
Les chercheurs ont ensuite appliqué, quelques jours plus tard, la BMP2, ce qui a incité les cellules du blastème à initier la formation de nouveaux tissus. « Il s’agit en réalité d’un processus en deux étapes. On commence par éloigner les cellules des tissus cicatriciels, puis on leur fournit les signaux qui leur indiquent ce qu’elles doivent construire », explique Muneoka.
D’après l’équipe, si les tissus régénérés ne correspondent pas exactement à l’anatomie de ceux d’origine, les principales structures retirées lors de l’amputation étaient néanmoins présentes. Les parties régénérées présentaient à la fois des composants squelettiques et des tissus conjonctifs agencés conformément aux schémas anatomiques naturels.
Une alternative pour améliorer la cicatrisation
À noter toutefois que ces travaux n’en sont qu’à leurs débuts et qu’une application régénérative complète chez l’humain ne pourrait être envisagée qu’à long terme. Néanmoins, les chercheurs estiment que ces résultats pourraient déjà, en l’état, avoir des applications pratiques, notamment pour améliorer les résultats de la cicatrisation.
« Il faudrait commencer à envisager d’utiliser ces signaux pendant le processus de cicatrisation. Même une légère modification de la réaction, afin d’éviter la formation de cicatrices, pourrait avoir de réels bienfaits », suggère Muneoka.
Cette première application clinique pourrait par ailleurs être accélérée par rapport aux procédures standards, car la BMP2 bénéficie déjà de l’approbation de la FDA pour certaines applications médicales, tandis que le FGF2 est actuellement évalué dans le cadre de plusieurs essais cliniques.
