Actualisé 31.05.2012 à 20:48

Médecine EPFL

Des rats blessés à la moelle remarchent

Des scientifiques de l'EPFL et de l'Université de Zurich ont réussi à rendre à des rats paralysés la capacité du mouvement volontaire.

Des essais sur l'homme devraient commencer d'ici un à deux ans à Zurich, selon ces travaux publiés dans «Science». En 2009, le neurologue Grégoire Courtine, alors à l'Université de Zurich, avait réussi à faire remarcher des rats paraplégiques par stimulation électrochimique au-dessous de la lésion et après des semaines d'entraînement sur tapis roulant. Ils restaient toutefois incapables de marcher de leur propre initiative.

Aujourd'hui titulaire de la Chaire IRP en réparation de la moelle épinière à l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), le Pr Courtine a réussi à les faire remarcher volontairement, motivés par un morceau de chocolat. «C'était incroyable, dans tout le système nerveux, de nouveaux neurones ont commencé à pousser», a déclaré le neurologue à l'ats.

«Nos rats sont devenus des athlètes, alors même qu'ils étaient complètement paralysés quelques semaines auparavant», poursuit le chercheur. Il évoque «une récupération à 100% des capacités de mouvements volontaires: ils peuvent se mettre à courir, à monter des marches ou à éviter des obstacles».

Neuroplasticité

On sait que le système nerveux peut se réadapter après une lésion modérée - un phénomène appelé «neuroplasticité» - mais dans les cas plus graves, la moelle épinière montre des capacités de récupération très limitées, écrit l'EPFL jeudi dans un communiqué.

Grégoire Courtine et son équipe ont injecté aux rats des substances dites «agonistes de la monoamine» qui lient la dopamine, l'adrénaline et la sérotonine aux récepteurs des neurones dans la moelle épinière. Ce cocktail remplace les neurotransmetteurs délivrés par les voies du tronc cérébral chez les sujets en bonne santé. Il permet de stimuler les neurones de la moelle pour les préparer à coordonner les mouvements des membres inférieurs.

Entre cinq et dix minutes après l'injection, les scientifiques stimulent la moelle épinière avec des électrodes. Ces deux stimulations, l'une chimique, l'autre électrique, sont la première étape vers le rétablissement de la marche volontaire.

Leur propre intelligence

Les expériences précédentes menées dès 2007 avaient montré que le mouvement du tapis roulant déclenchaient la marche sans intervention du cerveau. Tout se passait «comme si les neurones de la moelle épinière étaient dotés de leur propre intelligence», écrit l'EPFL.

Ces résultats suggéraient qu'un très faible signal du cerveau devait suffire à déclencher un mouvement volontaire. Afin de tester cette hypothèse, les chercheurs ont écarté le tapis roulant et mis au point un système de soutien, afin de maintenir les rats à la verticale durant les séances d'exercice.

Ce système n'intervient que pour aider les rongeurs paralysés à conserver leur équilibre. Des conditions suffisamment motivantes pour que les animaux, également tentés par un carré de chocolat, essaient de se mouvoir le long d'une plateforme.

Les fibres repoussent

A force d'essais successifs, le mouvement volontaire se rétablit, à condition cependant que la stimulation électrochimique soit toujours active. Plus surprenant, les fibres nerveuses repoussent, non seulement dans la moelle épinière - elles créent des relais qui contournent la lésion - mais aussi au niveau du cerveau.

Selon Grégoire Courtine, cette régénération des fibres nerveuses peut être comparée à la phase de développement chez l'enfant, par exemple lorsqu'il apprend à marcher. Même si les mouvements volontaires ne durent que le temps de la stimulation électrochimique, la repousse des fibres nerveuses laisse penser qu'une voie prometteuse s'ouvre pour les personnes souffrant de lésions de la moelle épinière.

Des essais de phase II sur l'homme commenceront dans un ou deux ans au «Balgrist University Hospital Spinal Cord Injury Centre» à Zurich. Selon Grégoire Courtine toutefois, il n'est pas encore certain que ces techniques aient des résultats chez l'humain. (ats)

Vers une prothèse électrochimique pour paraplégiques

Les chercheurs de l'EPFL coordonnent un projet de 10,8 millions de francs appelé «NeuWalk» dont le but est de créer un système de neuroprothèses pleinement opérationnel pour la colonne vertébrale. Il ressemble à celui utilisé sur les rats mais sera adapté pour une utilisation chez l'humain.

«Cette neuroprothèse électrochimique remplace l'input manquant en provenance du cerveau», a expliqué à l'ats le Pr Courtine. En principe, elle pourrait fonctionner chez les patients dont la moelle épinière n'a pas été entièrement sectionnée, espère le chercheur. Les essais cliniques prévus à Zurich le diront.

Dans le cas de lésions plus graves de la colonne vertébrale, des améliorations significatives ne sont pas à attendre. Mais pour les 50% de paraplégiques qui tirent d'ores et déjà profit de la réadaptation, la récupération pourrait être encore améliorée, conclut Grégoire Courtine.

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