Des chercheurs du Karolinska Institutet en Suède montrent comment une molécule qu’ils ont identifiée stimule la formation de nouvelles cellules productrices d’insuline dans les tissus du poisson zèbre et des mammifères, grâce à un mécanisme nouvellement décrit pour réguler la synthèse des protéines. Les résultats sont publiés dans Nature Chimie Biologie.
« Nos résultats indiquent une nouvelle cible potentielle pour le traitement du diabète, en ce sens que nous démontrons un moyen possible de stimuler la formation de nouvelles cellules productrices d’insuline », déclare le dernier auteur de l’étude, Olov Andersson, chercheur principal au Département de biologie cellulaire et moléculaire de Institut Karolinska.
Les diabètes de type 1 et de type 2 se caractérisent par des taux élevés de sucre dans le sang, le résultat de faibles niveaux d’insuline endogène, l’hormone nécessaire à l’absorption du glucose dans le sang, ou une incapacité physiologique à utiliser l’insuline sécrétée, ou les deux.
Les injections d’insuline et les hypoglycémiants peuvent contrôler la maladie, mais pas la guérir.
Régénération des cellules β pancréatiques
« Une alternative pourrait être un traitement qui régule la glycémie en augmentant le nombre de cellules β pancréatiques productrices d’insuline, nous étudions donc la régénération possible de ces cellules », explique le premier auteur de l’étude, Christos Karampelias, ancien doctorant au Département. de biologie cellulaire et moléculaire au Karolinska Institutet.
L’équipe du Karolinska Institutet a précédemment identifié une petite molécule capable de stimuler la régénération des cellules β productrices d’insuline. Ils l’ont fait en analysant une grande quantité de substances dans un modèle de poisson zèbre.
Dans cette étude actuelle, ils ont examiné le mécanisme moléculaire de cette stimulation.
En analysant un grand nombre d’interactions moléculaires dans les cellules de levure, les chercheurs montrent que leur molécule se lie à une protéine appelée MNK2. Des études ultérieures sur le poisson zèbre et des cultures cellulaires indiquent que la molécule agit en régulant la traduction de l’ARNm et en stimulant la synthèse des protéines, sans lesquelles la formation de nouvelles cellules β ne peut être augmentée. Le poisson zèbre ayant reçu la molécule a également montré des niveaux de glucose sanguin inférieurs à ceux des témoins.
L’étude montre également que la molécule peut induire la formation de nouvelles cellules β pancréatiques chez le porc et stimuler l’expression de l’insuline dans les organoïdes humains (formations de cellules semblables à des organes).
Études de tissus humains
« Nous allons maintenant étudier l’effet de cette molécule et de molécules similaires dans les tissus humains et analyser la protéine cible de la molécule, MNK2, dans les tissus de donneurs sains et de donneurs atteints de diabète », explique le Dr Andersson.
La molécule étudiée a été trouvée grâce à des études sur le poisson zèbre, fournissant un modèle précieux pour tester un grand nombre de candidats-médicaments potentiels contre le diabète. L’embryon de poisson étant transparent, son développement est facile à suivre au microscope. Les larves de poisson zèbre n’ont également qu’un seul groupe de cellules β, un soi-disant îlot de Langerhans, ce qui facilite les études sur la formation de nouvelles cellules β après la diminution de la population d’une manière qui imite l’apparition du diabète de type 1.
Olov Andersson, le déficit en MNK2 potentialise la régénération des cellules β via la régulation traductionnelle, Nature Chimie Biologie (2022). DOI : 10.1038/s41589-022-01047-x. www.nature.com/articles/s41589-022-01047-x