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La stimulation électrique et chimique à la rescousse de rats paralysés
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C’est un véritable miracle qui a été réalisé par des chercheurs suisses. En stimulant une moelle épinière sectionnée, ils ont réussi à, non seulement refaire marcher, mais aussi, courir un rat dont les pattes étaient paralysées. C’est ce que révèle une étude qui vient de paraître dans la revue Science. Si jusqu’à présent, seuls, dans les films et selon certaines croyances, les paralytiques retrouvaient l’usage de leurs jambes et remarchaient, l’expérience menée par Grégoire Courtine de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et ses collègues de l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ), pourrait permettre le passage de la fiction au concret, du miracle à la réalité.
Depuis plus de 5 ans, ces chercheurs suisses explorent le système nerveux. Leur travail minutieux et acharné a fini par porter ses fruits, car ils ont ainsi découvert de nouveaux éléments fondamentaux permettant de mieux comprendre son fonctionnement. A partir de ces informations, ils ont décidé de mener une expérience sur des rats ayant subi de graves dommages au niveau de la moelle épinière, et ne pouvant plus se mouvoir.
A l’aide d’une stimulation électrique et chimique ciblée sur les parties sectionnées de la moelle, les chercheurs ont déclenché une réponse au niveau des cellules nerveuses afin d’activer la sécrétion de neurotransmetteurs et de permettre le passage de l’information d’un neurone à un autre. Puis, ils ont équipé les rongeurs d’un harnais robotisé pour faciliter les mouvements. En quelques semaines, les animaux avaient retrouvé la capacité de mouvoir leurs pattes et, très vite, ils remarchaient, certains arrivant même à courir.
Pour imiter les graves lésions de la moelle épinières, qui peuvent paralyser de nombreuses personnes, les chercheurs ont anesthésié une centaine de rats, et ont réalisé deux coupes sur la moelle épinière sectionnant ainsi de nombreuses connexions neuronales, indique la doctorante qui a participé à cette étude, Rubia van den Brand pour la revue Scientific american. Les rats ont ensuite été placés sur un tapis roulant, dans un harnais robotisé qui les maintienne à la verticale. A ce moment-là, les sujets ont été soumis à deux types de stimulations, juste en dessous des lésions. D’abords les chercheurs leur ont injecté un cocktail de produits chimiques qui agissent comme des neurotransmetteurs, c’est-à-dire qui stimulent les neurones. On les appelle les monoamines (adrénaline, dopamine etc.) précise le chercheur dans une interview pour le site L’Essentiel. Entre cinq et dix minutes après, des électrodes leur ont été implantées sur la partie dorsale de la moelle épinière pour la stimulation électrique. Une fois stimulée, la moelle épinière est de nouveau capable de recevoir et d’interpréter les signaux que lui envoient les organes sensoriels.
Cependant cela ne suffit pas, il faut aussi beaucoup d’entraînement qui dure des semaines pour que le rat puisse remarcher correctement. «Après quelques semaines d’entraînement, les nerfs repoussent, il y a de nouvelles voies de communications qui vont contourner la lésion et qui permettent aux rats de marcher volontairement. Les nerfs se reconstituent sur l’ensemble du système nerveux central, y compris dans le cerveau avec une augmentation de 400 % des connexions qui viennent du cortex» indique Grégoire Courtine.
Cependant il précise que «Si l’on entraîne ces rats uniquement sur un tapis roulant (comme le font la plupart des patients actuellement), on ne voit pas de neuroplasticité des voies nerveuses en provenance du cerveau. Le robot que l’on a créé agit un peu comme si deux physiothérapeutes aidaient le patient à marcher en le soutenant s’il tombe, mais sans l’aider à aller en avant. Le robot fournit des conditions sécurisées pour que le rat essaye par tous ses moyens de reprendre le contrôle de ses pattes paralysées. Les premières séances comprennent 90 % de tapis roulant et 10 % de robot et puis, petit à petit, les proportions s’inversent.»
L’impressionnante repousse des fibres nerveuses laisse penser qu’une voie prometteuse s’ouvre pour améliorer la récupération des personnes souffrant de lésion de la moelle épinière. «C'est la coupe du monde de la neuroréhabilitation, déclare Grégoire Courtine. Nos rats sont devenus des athlètes, alors même qu’ils étaient complètement paralysés quelques semaines auparavant. Je parle d’une récupération à 100 % des capacités de mouvements volontaires.»
Les essais de phase II sur l’homme commenceront dans un ou deux ans au Balgrist University Hospital Spinal Cord Injury Centre à Zurich, en Suisse. Entre-temps, les chercheurs de l’EPFL coordonnent un projet de neuf millions d’euros appelé NeuWalk dont le but est de créer un système de neuroprothèses pleinement opérationnel pour la colonne vertébrale, qui ressemble à celui utilisé sur les rats, en vue d’une utilisation chez l'homme.
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- Publié dans : Médecine
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