La médecine moderne bute encore sur un problème très simple : la peau ne se répare pas toujours correctement. Les brûlures, les plaies chroniques et l’amincissement lié à l’âge restent difficiles à prendre en charge.
Pourtant, un petit animal trouvé dans un parc suédois pourrait indiquer une autre voie.
Des chercheuses et chercheurs de l’Université de Lund se sont intéressés aux planaires, des vers plats célèbres pour leur capacité à régénérer des organismes entiers.
Leur étude examine si les signaux émis par ces vers peuvent aider la peau humaine à se réparer.
Découverte dans un étang de parc
Tout commence à Malmö, en Suède. Des scientifiques ont prélevé des vers plats sauvages dans l’étang d’un parc, à l’aide de pièges simples appâtés avec de la viande de poulet crue. Ces animaux ont ensuite servi de base à l’ensemble des travaux.
L’idée initiale est venue d’une entreprise de soins de la peau, qui souhaitait déterminer si l’aptitude régénérative des planaires pouvait être utile à la peau humaine.
« We were very surprised because we’re not a flatworm lab, but the science felt exciting – tackling an unexpected research question that no one had addressed before », a déclaré Martin Hjort, chercheur associé en biologie chimique et thérapeutique.
Pourquoi les plaies restent un défi pour la médecine
Les lésions cutanées touchent des millions de personnes. Les brûlures et les plaies chroniques peuvent mettre longtemps à cicatriser, et certaines ne guérissent jamais complètement.
Les traitements actuels s’appuient notamment sur des greffes de peau ou des approches de thérapie par cellules souches. Ces stratégies peuvent aider, mais elles comportent des risques.
L’organisme peut rejeter les cellules et des tumeurs peuvent apparaître. La production, en outre, demeure lente et complexe.
Les équipes de recherche cherchent donc des alternatives plus sûres et plus simples. Une piste jugée prometteuse repose sur les vésicules extracellulaires (EV), de minuscules particules libérées par les cellules.
Les vésicules extracellulaires transportent des protéines et du matériel génétique qui permettent aux cellules de communiquer entre elles.
Regarder au-delà des cellules humaines
Dans la plupart des travaux, les EV proviennent de cellules humaines ou animales. L’équipe de Lund a choisi une autre stratégie, en se tournant vers un organisme particulièrement performant en matière de réparation.
Les planaires régénèrent grâce à des cellules souches spécifiques appelées néoblastes. Après une blessure, ces cellules reconstruisent des parties entières du corps.
Les scientifiques ont alors posé une question : les EV des néoblastes contiennent-elles des signaux capables de favoriser la cicatrisation ? Jusqu’ici, personne n’avait testé cette idée entre espèces.
Faire grandir une population de vers
Pour mener l’étude, il fallait disposer d’un grand nombre de vers. Plutôt que d’utiliser des souches de laboratoire, l’équipe a choisi de travailler à partir d’animaux collectés dans la nature.
« To investigate this, we decided to collect wild flatworms. Although there are established flatworm models that are cultivated in a laboratory setting, we wanted to bring our research closer to the organism as it exists in the wild », a indiqué Rakel Bjurling, coautrice de l’étude.
Les vers ont été maintenus dans des conditions d’eau contrôlées reproduisant leur habitat naturel. Ils étaient nourris chaque semaine et suivis avec soin.
Pour augmenter les effectifs, les chercheuses et chercheurs ont coupé les vers en plusieurs morceaux. Chaque fragment a donné naissance à un nouvel individu en une à deux semaines. Cette capacité naturelle a rendu possible une production à grande échelle.
Extraire de minuscules vésicules
L’étape suivante consistait à isoler les EV à partir des vers. Les scientifiques ont d’abord fait jeûner les animaux afin d’éliminer d’éventuelles particules liées à l’alimentation. Ils ont ensuite traité les tissus pour libérer les vésicules.
La procédure demandait une grande précision : ces vésicules sont extrêmement petites, d’une taille comparable à celle de virus.
« Exosomes are about the same size as viruses, which makes the work incredibly fiddly », a expliqué Bjurling.
Plutôt que de recourir à un matériel coûteux, l’équipe a employé une méthode plus simple : l’ajout d’un composé provoquant l’agrégation des vésicules, ce qui facilite leur collecte.
Tester des vésicules entre espèces
Plusieurs techniques ont permis de vérifier qu’il s’agissait bien de vésicules. En microscopie, elles apparaissaient sous forme de petits points lumineux. L’imagerie électronique a mis en évidence des structures rondes de 50 à 200 nanomètres.
Ces vésicules contenaient un matériau dense, probablement des protéines et de l’ARN. Leur taille et leur morphologie correspondaient à celles d’exosomes connus.
Elles sont également restées stables pendant plus de deux semaines lorsqu’elles étaient conservées à basse température.
Le premier essai a utilisé un modèle d’embryon de poulet. Les scientifiques ont provoqué de petites brûlures, puis ont appliqué les vésicules.
Après un jour, les plaies traitées cicatrisaient plus vite que celles non traitées. Au deuxième jour, la majorité des plaies traitées étaient refermées.
Ce résultat indiquait que les vésicules restaient actives même lorsqu’elles étaient utilisées entre espèces.
Comment la peau humaine a réagi
L’équipe a ensuite travaillé sur de la peau humaine artificielle. Ces échantillons cultivés en laboratoire reproduisent l’organisation de la peau réelle.
Sur certains échantillons, les vésicules ont été administrées par dessous ; sur d’autres, elles ont été déposées directement à la surface.
Au bout de trois jours, des différences nettes sont apparues. La couche la plus profonde de la peau s’est révélée la plus réactive. Elle contient des fibroblastes, responsables de la production de collagène.
En présence des vésicules, cette couche s’épaississait. Cela suggère une augmentation de la production de collagène, un élément clé pour une peau solide et en bonne santé.
Les couches supérieures changeaient moins, probablement parce qu’elles jouent un rôle de barrière.
Des molécules qui accélèrent la cicatrisation
Les chercheuses et chercheurs ont aussi réalisé de petites plaies dans la peau artificielle, puis ont suivi la vitesse de repousse.
L’application topique a donné les meilleurs résultats. Les échantillons traités ont montré une repousse beaucoup plus rapide que les échantillons témoins.
« The study suggests that signaling molecules from flatworms can accelerate the human body’s own healing processes », a déclaré Hjort.
« This is the first time anyone has shown that it is possible to use regenerative ability from a flatworm in another organism. »
Une question essentielle concernait la sécurité : des EV issues de vers pouvaient-elles déclencher une réaction des cellules immunitaires humaines ? L’équipe a évalué ce point à l’aide de cellules sanguines humaines. Les résultats n’ont pas montré de réaction immunitaire marquée.
Les cellules exposées aux vésicules se comportaient de manière similaire aux cellules témoins. Cela suggère un risque limité, même si des tests supplémentaires restent nécessaires.
Ce que cela implique pour le traitement
Ces travaux ouvrent une nouvelle direction. Le recours à des vésicules plutôt qu’à des cellules vivantes évite une partie des risques et simplifie la production.
Les planaires peuvent se multiplier facilement, ce qui garantit un approvisionnement régulier. Leurs vésicules semblent agir sur différents types de plaies.
Ces résultats restent toutefois préliminaires. Les scientifiques doivent encore identifier les molécules exactes impliquées et confirmer la sécurité dans des études sur l’animal.
Applications potentielles à venir
Le partenaire industriel à l’origine du projet prévoit d’explorer des produits de soin de la peau fondés sur ces observations. L’équipe de recherche a également déposé un brevet.
« This is an exciting and somewhat unusual research project, but for us at Lund University, it is the worms’ regenerative ability that is of interest », a indiqué Hjort.
Pendant des années, des chercheurs ont tenté d’amener des cellules humaines à se comporter comme celles d’organismes régénératifs. Cette étude procède autrement : elle utilise directement des signaux issus d’une espèce déjà experte en cicatrisation.
Si de futurs travaux confirment ces résultats, les vers plats pourraient contribuer à de nouveaux traitements pour les brûlures, les plaies et le vieillissement cutané.
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