CRISPR : Des greffons de peau pourraient remplacer les injections d’insuline pour le diabète

Le potentiel de l’outil d’édition génétique CRISPR semble continuer de croître et de croître, et la dernière utilisation expérimentale de la technologie crée des greffons de peau qui déclenchent la libération d’insuline et contribuent à la gestion du diabète. Les chercheurs ont testé avec succès l’idée avec des souris qui ont pris nettement moins de poids et ont montré une résistance inversée à l’insuline en raison des greffes (la résistance élevée à l’insuline est un précurseur commun du diabète de type 2).

L‘équipe de l’Université de Chicago affirme que la même approche pourrait éventuellement être utilisée pour traiter une variété de conditions métaboliques et génétiques, et pas seulement le diabète : il s’agit d’utiliser des cellules de la peau pour déclencher différentes réactions chimiques dans le corps.

« Nous n’avons pas remédié au diabète, mais il offre une approche potentielle à long terme et sécuritaire de l’utilisation de cellules souches épidermiques cutanées pour aider les personnes atteintes de diabète et d’obésité à mieux maintenir leur taux de glucose », affirme l’un des chercheurs, Xiaoyang Wu.

Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé CRISPR pour modifier le gène responsable de l’encodage d’une hormone appelée peptide-1 de type glucagon (GLP-1, glucagon-like peptide-1), qui déclenche la libération d’insuline, puis aide à éliminer l’excès de glucose dans le sang. Le diabète de type 2 survient en raison d’un manque d’insuline, également connu sous le nom de résistance à l’insuline.

En utilisant CRISPR, le gène GLP-1 pourrait être modifié afin de rendre ses effets plus longs que la normale. Le résultat a été développé en greffons de peau qui ont ensuite été appliqués sur des souris.

Environ 80 pour cent des greffons ont réussi à libérer l’hormone modifiée dans le sang, régulant les taux de glycémie au cours de quatre mois, ainsi que l’inversion de la résistance à l’insuline et le gain de poids liés à un régime riche en matières grasses.

De manière significative, c’est la première fois que l’approche du greffon cutané a fonctionné chez des souris non spécialement conçues dans le laboratoire.

« Ce document est passionnant pour nous car c’est la première fois que nous montrons que les greffes de peau conçues peuvent survivre à long terme chez des souris de type sauvage, et nous espérons que dans un proche avenir cette approche pourra être utilisée comme option sûre pour le traitement des patients humains », explique Wu. Les traitements humains prendront du temps à se développer, mais la bonne nouvelle est que les scientifiques sont aujourd’hui en mesure de cultiver des tissus cutanés très facilement en laboratoire en utilisant des cellules souches, ce qui ne constituera pas un problème.

Si nous pouvons le faire en toute sécurité, et que les patients sont satisfaits de la procédure, les chercheurs disent que cela pourrait être étendu pour traiter l’hémophilie, où le corps est incapable de fabriquer des caillots sanguins correctement. Tout type de maladie où le corps est déficient en molécules spécifiques pourrait potentiellement être ciblée par cette nouvelle technique. Et si cela fonctionne avec le diabète, on pourra dire adieu aux aiguilles et aux injections d’insuline.

D’autres scientifiques qui n’étaient pas directement impliqués dans la recherche, y compris Timothy Kieffer de l’Université de la Colombie-Britannique au Canada, semblent optimistes. « Je prédis que les traitements géniques et cellulaires finiront par remplacer les injections répétées pour le traitement des maladies chroniques », a déclaré Kieffer à Rachel Baxter chez New Scientist.

Les résultats ont été publiés dans la revue Cell DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2017.06.016

ScienceAlert

Un nouveau médicament serait capable d’inverser complètement le diabète

Une équipe de chercheurs, dirigée par Stephanie Stanford à l’Université de Californie, à San Diego, propose une solution sous forme d’une pilule qui vise à restaurer la sensibilité à l’insuline chez les patients diabétiques. Le diabète de type 2 se développe lorsque la réponse du corps à l’insuline, l’hormone responsable de la régulation du sucre dans notre sang, affaiblit. Un certain nombre de facteurs génétiques et de style de vie influenceront si oui ou non quelqu’un développe ce type de diabète au cours de sa vie.

Jusqu’à présent, les médicaments n’étaient pas en mesure de restaurer la fonction de transmission de l’insuline chez les patients diabétiques – au lieu de cela, ils fonctionnent en filtrant l’excès de glucose dans le sang qui résulte du dysfonctionnement. Le médicament produit par l’équipe de Stanford espère restaurer la fonction.

Le médicament inhibe une enzyme appelée protéine tyrosine phosphatase de faible poids moléculaire (LMPTP), qui est soupçonnée de contribuer à la réduction de la sensibilité cellulaire à l’insuline. Avec une activité LMPTP réduite, le médicament rétablit les récepteurs d’insuline à la surface des cellules – en particulier celles du foie – ce qui permet de restaurer la capacité de la cellule à réguler l’excès de sucre. Lorsque le corps peut à nouveau réguler les taux de glycémie, l’état du diabète de type 2 est effectivement inversé.

Les chercheurs ont nourri des souris de laboratoire avec un régime riche en matières grasses qui les a rendues obèses, ce qui les a amenés à développer des niveaux élevés de glycémie. Le médicament a été administré quotidiennement aux souris et rétabli avec succès la sensibilité à l’insuline sans produire d’effets secondaires indésirables.

Bien que les résultats sont passionnants, l‘équipe doit continuer à tester le médicament pour des raisons de sécurité, de sorte que les essais cliniques chez l’homme sont encore loin. Mais Stanford est convaincu que le médicament “pourrait conduire à une nouvelle stratégie thérapeutique pour le traitement du diabète de type 2”.

New Scientist, CDC, Nature

Le premier pancréas artificiel au monde arrivera sur le marché en 2017

Medtronic’s MiniMed 670G hybrid closed looped system, the first FDA-approved “artificial pancreas” device for people with type 1 diabetes.
Credit: Medtronic

Bonnes nouvelles pour les personnes atteintes de diabète de type 1. Le premier “pancréas artificiel” a été approuvé par la Food and Drug Administration (FDA) américaine.

Un pancréas artificiel pour 2018 ?

L’innovante technologie médicale « MiniMed 670G » de la société Medtronic est le premier appareil à combiner un moniteur de glucose automatisé et une pompe à insuline. Elle administre une quantité précise d’insuline selon les besoins et arrête automatiquement la libération d’insuline quand une baisse du taux de sucre est détectée. Cela minimise les risques de prendre trop ou trop peu d’insulines, les deux pouvant avoir des conséquences fatales.

Medtronic décrit le MiniMed 670G comme « le premier système hybride en boucle fermée dans le monde ». Le dispositif exige seulement des patients d’entrer les glucides pendant les repas et de calibrer les capteurs périodiquement, leur permettant d’avoir une plus grande liberté de vivre leur vie sans avoir à surveiller constamment et manuellement les niveaux de glucose. Il aide également à bien dormir la nuit et se réveiller avec des niveaux de glucose sains, explique Dr. Jeffrey Shuren, FDA Center for Devices and Radiological Health director.

La FDA a donné son feu vert à la compagnie pour mettre le dispositif sur le marché au printemps 2017, pour les patients âgés de 14 ans et plus.

CBS News

Un pancréas artificiel pour 2018 ?

Le pancréas artificiel a fait un énorme buzz comme étant le sujet le plus important dans la gestion du diabète, en particulier le diabète de Type 1. Des essais cliniques ont débuté récemment.

Des chercheurs de l’université de Cambridge annoncent sur Diabetologia, que le pancréas artificiel pourrait entrer sur le marché dès 2018. (Springer Link)

Qu’est-ce que le pancréas artificiel ? Le pancréas artificiel est un appareil qui surveille la glycémie chez les patients atteints de diabète de type 1 et ajuste automatiquement les niveaux d’insuline entrant dans le corps.

Actuellement, la technologie disponible permet à des pompes à insuline de livrer l’insuline pour les diabétiques après plusieurs lectures avec un lecteur de glycémie. Mais ce sont deux composants distincts, et la tâche a consisté à les intégrer dans un dispositif qui n’a pas besoin d’un suivi constant.

Il y a en fait plusieurs organisations qui travaillent à l’élaboration de la technologie. Certains d’entre eux — Hovorka, Kovatchev et Phillip — ont déjà établi un partenariat avec des entreprises pour commercialiser leurs efforts. Hovorka et Phillip sont avec Medtronic, Kovatchev est avec une start-up nommée TypeZero Technologies. Damiano, fonde une société d’ « intérêt public » appelée Beta Bionics en 2015.

Le pancréas artificiel n’est pas seulement une pompe à insuline avec un lecteur de glycémie. L’organe artificiel est capable de s’adapter à des améliorations dans la technologie de diabète au fil du temps. Une de ces améliorations est dans sa surveillance de la glycémie —essentiellement sa capacité à contrer la variabilité des besoins d’insuline entre et au sein des individus.

Une autre amélioration est le domaine de l’analogue de l’insuline. Injectée ainsi que d’autres types d’insuline artificielle prennent effectivement un certain temps pour être efficaces, et parfois, pas assez rapidement. Les analogues rapides de l’insuline atteignent leurs pics de 0,5, 2 heures après l’injection, avec des effets durant 3 à 5 heures. L’utilisation d’analogues rapides de l’« insuline asparte », ainsi que le développement d’autres formes d’insuline tels que l’insuline inhalée est également à l’étude pour une mise en œuvre potentielle.

Le calendrier pour 2018 comprend les approbations réglementaires de la FDA, qui examine actuellement le projet.

Eurekalert, Discover Magazine

Jay Smith

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Contrôle du diabète avec un patch cutané

A flexible, noninvasive skin patch includes electrochemical sensors that detect glucose in sweat and a battery for heating microneedles that deliver a drug.

Un tatouage flexible détecte le niveau de glucose dans la sueur et libère si nécessaire un médicament.

Dans une tentative de libérer les individus atteint du diabète de leurs fréquentes injections de médicaments par piqûres, des chercheurs ont créé un patch électronique qui détecte le glucose en excès dans la sueur et administre automatiquement  des médicaments en chauffant des micro-aiguilles qui pénètrent la chair.

Le prototype a été développé par Dae-Hyeong Kim, professeur adjoint à la Seoul National University et chercheur au MC10, une entreprise de composé électronique flexible à Lexington, Massachusetts. Il y a deux ans, le même groupe a prototypé un patch destiné aux malades de Parkinson, diagnostiquant les tremblements et délivrant un médicament stocké dans des nanoparticules.

D’autres efforts visant à développer des techniques mini-invasives de surveillance de la glycémie ont utilisé des ultrasons et des mesures optiques pour détecter les niveaux de glucose. Une gamme de patchs cutané pourrait fournir de l’insuline ou de la metformine, un médicament couramment utilisé pour traiter les diabètes de type 2. Mais le nouveau prototype incorpore à la fois la détection et la délivrance de médicaments dans un seul appareil.

Le patch, décrit dans de la revue Nature Nanotechnology, est composé de graphème incrusté de particules d’or et contient des capteurs qui détectent l’humidité, le glucose, le Ph et la température. Le capteur de glucose à base d’enzymes prend en compte le pH et la température pour augmenter la précision de la mesure de glucose dans la sueur.

Si le patch détecte un niveau élevé de glucose, des appareils de chauffage actionnent des micro-aiguilles pour dissoudre un enduit et libérer la metformine juste en dessous de la surface de la peau. « C’est le premier système épidermique en circuit fermé qui possède à la fois le suivie, la surveillance et la distribution non-invasive de médicaments contre le diabète directement au sujet. » dit Roozbeh Ghaffari, cofondateur de MC10.

La seule technologie minimalement invasive pour la surveillance de la glycémie déjà approuvée par la FDA était un gadget appelé “GlucoWatch Biographer”, qui utilisait un courant électrique pour extraire les fluides sous la peau. Il a été approuvé en 2001, mais des patients se sont plaints d’inconfort  et de douleurs, et l’appareil a été retiré du marché en 2007.

D’autres chercheurs utilisent des approches différentes pour aider les personnes atteintes du diabète. Un prototype récent de l’University of North Carolina, Chapel Hill, consiste en un patch de la taille d’un ongle avec plus de 100 micro-aiguilles contenant de minuscules sacs remplis d’insulines et d’une enzyme. Le glucose dans le sang s’infiltre dans les sacs. L’enzyme convertit le glucose en acide qui ouvre le sac pour libérer l’insuline pendant que les aiguilles piquent la peau.

Cette approche distribuerait l’insuline en cas de besoin. Mais la technologie de MC10, en tant que plate-forme électronique, pourrait également  stoker des données sur l’activité de la distribution de médicaments et les transmettre  à un dispositif portable qui pourrait ensuite sans fil les transmettre vers un Smartphone.

Traduction Benjamin Prissé

Sources : MIT Technology Review, MDT Mag

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