Près de 70% des hommes sont touchés par une calvitie ou alopécie androgénétique, une affection souvent mal vécue, ouvrant un très large besoin non satisfait de traitements. Cette équipe de l'University of Southern California (USC) décrypte dans les Actes de l'Acafémie des Sciences américaine (PNAS) toute la cascade d'événements moléculaires qui induit des cellules précurseurs depeau (de souris) à former une peau productrice de follicules pileux.
L'alopécie areata (ou pelade : alopécie par plaques) est une condition dermatologique si visible qu'elle entraîne un effet négatif sur l'image de soi, la qualité de vie et la santé globale des patients.
Parmi les pistes poursuivies par la recherche, celle des cellules souches, qui pourrait permettre de régénérer les follicules pileux manquants ou mourants. Malheureusement, jusqu'ici, il n'a pas été possible de générer un nombre suffisant de cellules souches génératrices de follicules. Récemment, une équipe de l'Université de Columbia est parvenue à stimuler la production de follicules pileux à partir de papilles dermiques, des cellules présentes dans la couche superficielle de l'épiderme. Une équipe de l'UCL est parvenue à identifier plusieurs protéines impliquées dans la repousse et le cycle du cheveu puis, à partir de cellules souches, à régénérer les follicules pileux. Une équipe de l'Université de Pennsylvanie a également décrit le procédé de conversion en grand nombre de cellules adultes en cellules souches épithéliales (epithelial stem cells- EpSCs), qui une fois implantées, parviennent à régénérer la peau humaine et les follicules pileux. Enfin, une recherche de l'Université du Texas a identifié une voie biologique prometteuse, nécessaire à la production de nouveaux cheveux. Les scientifiques de l'USC décryptent comment guider les cellules précurseurs à former une peau capable de produire des follicules capillaires.
Comment la peau développe-t-elle des follicules et finit-elle par produire des cheveux ? Les chercheurs de l'USC) montrent, à partir d'assemblages en 3D de cellules possédant une structure et des fonctions rudimentaires caractéristiques des cellules de la peau, dont la capacité de produire des cheveux, que 2 types de cellules progénitrices de la peau épidermiques (vertes sur le visuel) et dermiques (rouge) subissent une série de transitions morphologiques pour former une peau reconstituée.
L'équipe a commencé avec des cellules de peau d'une souris nouveau-née puis a analysé par techniques vidéo de pointe le comportement collectif des cellules. Les chercheurs observent que ces cellules forment des organoïdes en passant par 6 phases distinctes :
- cellules dissociées;
- cellules agrégées;
- formation de kystes;
- kystes coalescents (fusionnés);
- peau stratifiée ;
- peau comportant des follicules, qui produisent des cheveux après greffe sur le dos d'une souris hôte.
Comprendre les facteurs en jeu dans la formation, à partir de cellules souches, de la peau, capable de produire des follicules pileux : les scientifiques ont analysé chaque événement moléculaire et la cascades de processus physiques qui conduisent à une formation organoïde réussie à partir de cellules de souris nouveau-nées. Durant cette cascade d'événements moléculaires, ils observent une activité accrue dans les gènes liés à :
Une feuille de route moléculaire est ainsi établie qui retrace comment des cellules individuelles de peau vont s'autoorganiser en organoïdes capables de produire de la peau avec des cheveux. En appliquant cette feuille de route à des organoïdes dérivés de cellules adultes de la peau de la souris, ils parviennent à stimuler ces organoïdes adultes à poursuivre leur développement et à produire des cheveux. En fin de compte, ces organoïdes adultes, produisent 40% autant de cheveux que des organoïdes nouveau-nés.
L'équipe contribue ainsi à expliquer pourquoi de nombreuses personnes âgées présentent une repousse limitée de cheveux, en raison d'une perte progressive de la capacité de régénération des cellules adultes.
Ces découvertes qui promettent de pouvoir un jour transformer des cellules adultes en peau productrice de cheveux pourraient permettre le développement de nouvelles thérapies pour stimuler la croissance des cheveux chez des patients souffrant d'alopécie ou de calvitie.