Des chercheurs d’Ottawa découvrent que la dystrophie musculaire de Duchenne est une maladie des cellules souches

le 16 novembre 2015

Une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de L’Hôpital d’Ottawa et de l’Université d’Ottawa pourrait révolutionner notre compréhension de la dystrophie musculaire de Duchenne et paver la voie à des traitements beaucoup plus efficaces.

L’étude, publiée dans le numéro du 16 novembre 2015 de la revue Nature Medicine, montre pour la première fois que la dystrophie musculaire de Duchenne touche directement les cellules souches musculaires.

« Depuis près de 20 ans, nous pensions que la faiblesse musculaire caractéristique de la dystrophie musculaire de Duchenne était principalement attribuable à des problèmes dans les fibres musculaires. Notre étude montre toutefois qu’elle est aussi causée par des défauts intrinsèques de fonctionnement des cellules souches musculaires », explique le Dr Michael Rudnicki, principal auteur de l’étude. « Cette découverte change complètement notre compréhension de la dystrophie musculaire de Duchenne et pourrait mener à la mise au point de traitements beaucoup plus efficaces. »

Le Dr Rudnicki est directeur du Programme de médecine régénératrice de L’Hôpital d’Ottawa et professeur de médecine à l’Université d’Ottawa. Il est aussi titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génétique moléculaire.<

La dystrophie musculaire de Duchenne est la forme de dystrophie musculaire la plus courante. Elle touche environ un garçon sur 3 600. Elle est causée par des mutations génétiques qui entraînent une perte de dystrophine (protéine), ce qui conduit progressivement à une faiblesse musculaire et au décès avant la 2e ou 3e décennie de vie.

Les cellules souches musculaires sont responsables de la régénération des muscles, par exemple après une blessure ou une activité physique. Elles se divisent pour générer des cellules précurseurs qui deviennent les fibres qui composent les muscles.

Pendant de nombreuses années, on a pensé que la dystrophine était une simple protéine structurelle présente uniquement dans les fibres musculaires. Le Dr Rudnicki et son équipe ont toutefois découvert que les cellules souches musculaires émettent aussi de la dystrophine et que sans cette protéine, elles produisent dix fois moins de cellules musculaires précurseurs, qui génèrent à leur tour moins de fibres musculaires fonctionnelles. Ils ont aussi découvert que la dystrophine est un élément clé du mécanisme moléculaire qui permet aux cellules souches musculaires de s’orienter dans les tissus qui les entourent.

« Les cellules souches musculaires qui manquent de dystrophine ne savent pas distinguer le haut du bas, affirme le Dr Rudnicki. C’est un problème important, car elles doivent être capables de percevoir leur environnement pour savoir quand produire davantage de cellules souches ou de nouvelles fibres musculaires. Sinon, elles ne se divisent pas correctement et ne parviennent pas à réparer correctement les muscles. »

L’étude a été réalisée sur des cellules de souris, mais les chercheurs s’attendent à ce qu’elle donne les mêmes résultats chez l’humain puisque la dystrophine est pratiquement identique chez tous les animaux.

Les stéroïdes et la physiothérapie sont les seuls traitements actuellement disponibles pour ralentir la progression de la dystrophie musculaire de Duchenne et atténuer les symptômes. Les approches expérimentales comme la thérapie génique font aussi l’objet de recherches, mais l’étude du Dr Rudnicki semble indiquer qu’il faut modifier ces approches afin qu’elles ciblent les cellules souches musculaires et les fibres musculaires.

« Nous examinons déjà des approches qui pourraient corriger ce problème dans les cellules souches musculaires, déclare le Dr Rudnicki. Je ne suis pas certain si nous allons un jour éliminer cette maladie, mais j’ai bon espoir que nous trouverons des traitements qui rétabliront la capacité des cellules souches musculaires de réparer les muscles. Cette maladie dévastatrice et mortelle deviendra alors une maladie chronique, mais gérable. »

La découverte est saluée par des experts du domaine, dont Dr Ronald Worton, qui a codécouvert le gène de la dystrophie musculaire de Duchenne en 1987 et a été vice-président de la Recherche à L’Hôpital d’Ottawa de 1996 à 2007.

« Lorsque nous avons découvert le gène de la dystrophie musculaire de Duchenne, nous avions bon espoir de trouver un traitement assez rapidement », confie le Dr Worton, maintenant à la retraite. « Cela est beaucoup plus difficile que nous le pensions, mais l’étude du Dr Rudnicki représente une percée importante qui devrait raviver l’espoir des chercheurs, des patients et des familles. »

Nicolas A. Dumont, Ph.D. et Yu Xin (Will) Wang ont corédigé l’article. Les autres contributeurs sont Julia Von Maltzahn, Ph.D., Alessandra Pasut, Ph.D, Florian Bentzinger, Ph.D. et Caroline Brun, Ph.D. Ils travaillent tous (ou ont travaillé) au sein du Programme de médecine régénératrice de L’Hôpital d’Ottawa, qui abrite le Centre de recherche sur les cellules souches Sprott et le Centre de médecine régénératrice Sinclair. Tous sont (ou ont été) affiliés à l’Université d’Ottawa.

Financement

L’étude a été financée par les Instituts nationaux de la santé aux États-Unis (projet R01AR044031), les Instituts de recherche en santé du Canada, Dystrophie musculaire Canada, la MDA (association américaine de dystrophie musculaire), le Réseau de cellules souches, le Programme des chaires de recherche du Canada, le ministère de la Recherche et de l’Innovation de l’Ontario, Deutsche Forschungsgemeinschaft et le Fonds national suisse de la recherche scientifique.

Citations

Dr Paul Lasko, directeur scientifique de l’Institut de génétique des IRSC

  • « Les IRSC sont fiers d’avoir soutenu la recherche novatrice du Dr Rudnicki, et je le félicite pour sa réussite. Non seulement les résultats obtenus changent notre compréhension fondamentale de ce qui ne va pas au juste dans les muscles des personnes atteintes de la dystrophie musculaire de Duchenne, mais ils plaident en faveur d’une approche très différentes dans la mise au point de traitements contre cette terrible maladie. »

Catherine Sherrard, chef de la direction, Dystrophie musculaire Canada
  • « La nouvelle de cette découverte est très emballante. Nous sommes fiers du travail du Dr Rudnicki et de son équipe dans cette percée en recherche. »

Grace Pavlath, MDA Senior Vice President and Scientific Program Director:
  • “This important new finding by Dr. Rudnicki and colleagues sheds light on the processes underlying Duchenne muscular dystrophy, and carries significant implications for experimental approaches to treating the disease. As part of our mission, MDA funds research to accelerate treatments and cures for DMD and more than 40 other neuromuscular diseases, and we’re proud to have supported this work that is sure to help shape DMD therapies under development today and in the future.”

Reza Moridi, Ontario Minister of Research and Innovation
  • “Ontarians should be proud of this homegrown breakthrough that holds promise for providing new therapies and treatments for people with Duchenne muscular dystrophy. I applaud the researchers at the Ottawa Hospital and University of Ottawa for their innovative research and look forward to their future success.”


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