Nouvelle percée médicale : les mitochondries sont sur le point de révolutionner le traitement des maladies

Il existe de nombreuses façons de traiter ou de soigner différentes maladies dégénératives et chroniques, toutefois un groupe de scientifiques du Canada est en passe de prouver que les mitochondries pourraient offrir une solution unique.

Productrices d’énergie au sein des cellules, les mitochondries jouent un rôle essentiel dans la santé et le fonctionnement cellulaires. Grâce à un financement récent accordé dans le cadre du volet Transformation du fonds Nouvelles frontières en recherche, une équipe interdisciplinaire de spécialistes en génie biologique, en génie chimique, en intelligence artificielle, en santé publique et en recherche clinique à la chance de redéfinir le traitement d’affections telles que l’insuffisance organique, l’inflammation chronique ou les maladies dégénératives.

L’initiative de recherche MitoRevolution a récemment reçu une subvention de 23,8 millions de dollars sur une période de six ans afin de mettre au point une approche thérapeutique pour injecter directement des mitochondries saines dans les cellules endommagées afin de favoriser leur régénération et leur rétablissement.

« Les mitochondries sont les moteurs de la vie, explique Ana Andreazza, professeure de pharmacologie et de psychologie à l’University of Toronto et chercheuse principale désignée du projet. Pour faire un parallèle, les mitochondries sont tout aussi essentielles au fonctionnement des cellules que l’électricité l’est au fonctionnement d’un ordinateur. »

Les travaux de M^me Andreazza ont déjà permis de mieux comprendre le rôle du dysfonctionnement mitochondrial dans les maladies mentales, en particulier les troubles de l’humeur, et d’améliorer l’efficacité du soutien à la santé mitochondriale comme forme de thérapie. La chercheuse est donc ravie de passer à la prochaine étape : envisager la transplantation mitochondriale comme traitement possible de nombreuses maladies.

Un domaine en émergence

Selon Ori Rotstein, scientifique à Unity Health Toronto, le traitement par les mitochondries est « incroyablement prometteur ». En sa qualité de cochercheur principal au sein de l’équipe, il supervisera l’intégration de ce traitement dans les essais cliniques.

« Jusqu’à présent, la transplantation mitochondriale était vue comme un traitement spécialisé, destiné aux personnes atteintes d’une maladie mitochondriale génétique, précise-t-il. Or, notre travail apporte la preuve que ce traitement est envisageable et fournit des arguments solides pour affirmer qu’il ne se limite pas à ce groupe restreint, mais qu’il peut en fait bénéficier à une patientèle variée et à un large éventail de maladies. »

Sowmya Viswanathan, scientifique au University Health Network, affirme n’avoir jamais vu une approche aussi consolidée. À titre de cochercheuse principale, elle tiendra deux rôles dans le cadre du projet : chercheuse spécialisée dans les maladies chroniques et agente chargée de la liaison avec les organismes réglementaires.

« Ce que nous proposons est aussi très nouveau pour les organismes réglementaires. C’est pourquoi nous voulons les aider à comprendre cette technologie, de manière à déterminer si les politiques et les réglementations sont adaptées pour réglementer correctement ce domaine ou s’il est nécessaire de mettre en place des mécanismes de contrôle supplémentaires qu’il faudrait définir », indique M^me Viswanathan.

Prochaines étapes

Le premier défi de l’équipe consiste à trouver une source facilement accessible de mitochondries présentes dans les plaquettes sanguines.

« Les plaquettes sont jetées par la Société canadienne du sang lorsqu’elles arrivent à expiration, observe M^me Andreazza. La première étape importante de notre projet consiste à déterminer si les mitochondries qu’elles contiennent sont encore vivantes. Pourrions-nous utiliser ces ressources gaspillées pour en extraire les mitochondries et créer un nouveau produit? »

Préserver et transporter les mitochondries représente la seconde étape du projet, car celles-ci ne restent viables que deux heures au plus après leur extraction. L’équipe fera appel à l’intelligence artificielle pour explorer différentes options de conservation.

« Utiliser l’intelligence artificielle pour mieux comprendre la surface optimale des mitochondries permettra de les conserver jusqu’à sept jours, voire plus », soutient M. Rotstein. Chirurgien expérimenté, il imagine un avenir où les services d’urgence disposeront de mitochondries prêtes à l’emploi pour les victimes de crises cardiaques, d’accidents vasculaires cérébraux ou d’autres maladies aiguës.

Bons coups potentiels

Comme l’explique Ana Andreazza, le dysfonctionnement des mitochondries est à l’origine d’un si grand nombre de maladies qu’il est difficile de connaître le nombre exact de personnes qui pourraient bénéficier d’un tel traitement.

Toutefois, l’équipe estime pouvoir agir concrètement dans le domaine des greffes d’organes. Il a été démontré que l’injection de mitochondries dans les organes donnés en améliore la qualité. Cette pratique pourrait augmenter le nombre d’organes disponibles, réduire les listes d’attente et accroître le taux de réussite des transplantations.

« Voilà notre premier objectif réalisable, déclare M^me Andreazza. Nous voulons garantir qu’aucun don d’organe ne soit perdu. »

Compte tenu des très nombreuses applications possibles, l’équipe utilisera également des dispositifs sophistiqués d’organes sur puce – représentations miniatures d’organes humains – pour effectuer des tests.

« Dans le cadre de ce projet, nous disposons d’une puce cardiaque, d’un poumon sur puce et d’un genou sur puce, explique Sowmya Viswanathan. La puce est un outil de recherche extrêmement précieux. Elle sera utilisée dans tous nos laboratoires puisque nous avons énormément de tests à réaliser. »

Madame Viswanathan se réjouit que le projet progresse dans le domaine des maladies chroniques, un domaine qui, selon elle, aurait dû être exploité depuis longtemps.

« Bien que nous menions des recherches sur l’arthrose depuis plusieurs décennies, il n’existe actuellement aucun traitement curatif pour cette affection, explique-t-elle. Les personnes qui en souffrent finissent par opter pour une arthroplastie, ce qui représente un fardeau considérable pour le système de santé, notamment compte tenu du vieillissement de la population. »

Tout au long du projet, l’équipe collaborera avec des organismes réglementaires, des groupes de patientes et patients et d’autres parties prenantes pour sensibiliser le public à la possibilité de greffe mitochondriale et la mettre à la disposition du plus grand nombre.

« Quand le projet s’achèvera dans six ans, nous espérons disposer d’un produit que la Société canadienne du sang pourra fournir à toutes les personnes qui en auront besoin », conclut Ana Andreazza.