2026-01-31
Des neurones dérivés de cellules souches sont testés pour capter les signaux douloureux à la source, dans les articulations arthrosiques. Cette stratégie vise à réduire la douleur sans bloquer artificiellement le système nerveux, tout en soutenant la régénération des tissus. Une alternative prometteuse face aux traitements conventionnels.
oulager durablement la douleur sans recourir aux opioïdes reste l’un des défis médicaux les plus pressants. En particulier dans le traitement de l’arthrose, pathologie touchant des millions de personnes, les options thérapeutiques peinent à enrayer l’inflammation et à préserver les tissus articulaires. Des chercheurs du Lieber Institute for Brain Development et de la Johns Hopkins University, en collaboration avec la biotech SereNeuro Therapeutics, ont mis au point une solution expérimentale inédite.
En s’appuyant sur des cellules souches pluripotentes induites, ils ont généré des neurones sensibles à la douleur capable d’intercepter les signaux inflammatoires directement dans l’articulation. Leur étude, publiée en prépublication sur bioRxiv, décrit une approche cellulaire à double action : atténuer la douleur et favoriser la réparation tissulaire. Ce traitement, encore préclinique, pourrait redéfinir les standards actuels dans la prise en charge des douleurs chroniques.
La méthode décrite dans l’étude se base sur les cellules souches pluripotentes induites (iPSC). En laboratoire, les chercheurs transforment ces cellules en neurones sensoriels nociceptifs. En d’autres termes capables de détecter les signaux liés à la douleur. Ces cellules, une fois injectées dans une articulation arthrosique, agissent localement pour intercepter les signaux douloureux avant qu’ils n’atteignent la moelle épinière. Zhuolun Wang, auteur de l’étude, précise que ces neurones « ne se contentent pas de bloquer un signal, ils l’absorbent ».
L’équipe a conçu ces cellules pour qu’elles expriment des marqueurs spécifiques. Notamment CD200, caractéristique des neurones sensoriels humains natifs. Ces neurones expriment également des récepteurs et canaux ioniques clés comme TRPV1, SCN9A, P2RX3, tous impliqués dans la transmission de la douleur. Grâce à ces caractéristiques, les cellules s’intègrent dans le micro-environnement articulaire et réagissent aux médiateurs inflammatoires.
Cette stratégie diffère des traitements pharmacologiques actuels, souvent systémiques et peu ciblés. Elle offre une action localisée, prolongée et potentiellement personnalisable. Elle évite également les effets secondaires associés aux antidouleurs classiques, notamment les opioïdes. L’étude note une forte réduction des comportements douloureux chez les modèles murins dès deux semaines après l’implantation. Les chercheurs évoquent une durée d’action de plusieurs mois, sans toxicité apparente. La technologie SN101, développée par la biotech SereNeuro Therapeutics, se trouve à ce stade expérimental.
Revenons sur le mécanisme. Les neurones issus des iPSC ne bloquent pas artificiellement la douleur. Ils imitent les mécanismes du système nerveux périphérique humain. Une fois implantés, ils captent les signaux inflammatoires, notamment les cytokines et prostaglandines. Elles activent normalement les nerfs responsables de la douleur. Ce mécanisme d’action repose sur une absorption sélective et dynamique des médiateurs locaux sans perturber les fonctions nerveuses normales.
Les auteurs ont démontré que ces neurones cultivés réagissent spécifiquement à des molécules comme TNF-α, IL-1β et PGE2. Des molécules fortement exprimées dans les articulations arthrosiques. Grâce à une forte densité de récepteurs, les cellules jouent un rôle de tampon biologique. Le professeur Gabsang Lee, coauteur, résume cette fonction en une phrase dans un communiqué. « Ces neurones agissent comme une éponge nerveuse au contact de l’inflammation ».
Des analyses in vitro montrent que les cellules modulées réduisent rapidement les concentrations de ces signaux inflammatoires dans le milieu extracellulaire. Ce mécanisme biologique contribue à diminuer la douleur en empêchant l’amplification des circuits nociceptifs, sans recourir à un antagoniste pharmacologique. Il s’agit donc d’une neutralisation fonctionnelle des déclencheurs douloureux.
Chez les souris, cette absorption se traduit par une baisse rapide des comportements liés à la douleur articulaire, mesurée par des tests locomoteurs et sensoriels. Cette réduction de la douleur ne résulte pas d’un blocage du nerf ou d’une destruction des récepteurs. On peut parler de ralentissement actif du signal douloureux, opéré par les cellules elles-mêmes. Les scientifiques qualifient cette réponse « d’endoneurale ». Car, effectivement, elle agit depuis l’intérieur du tissu nerveux implanté.
Au-delà de la seule gestion de la douleur, les cellules SN101 démontrent un effet régénératif inattendu sur les tissus articulaires endommagés. Dans les modèles animaux d’arthrose, les chercheurs observent une amélioration de la structure du cartilage et de l’os sous-chondral. Ces effets ne résultent pas d’une simple réduction de l'inflammation. Mais ils proviennent de la sécrétion active de facteurs réparateurs par les neurones implantés.
Parmi les protéines identifiées figurent BDNF (brain-derived neurotrophic factor), NGF (nerve growth factor) et VEGF (vascular endothelial growth factor), connues pour favoriser la croissance neuronale, vasculaire et tissulaire. Les cellules SN101, une fois stabilisées dans l’articulation, sécrètent ces molécules en continu. Les données histologiques montrent une épaisseur cartilagineuse accrue et une meilleure densité osseuse comparée aux groupes témoins non traités.
Le professeur Daniel Saris, expert en orthopédie, souligne que les corticostéroïdes actuellement utilisés pour les douleurs arthrosiques peuvent, à terme, accélérer la dégradation du cartilage. En revanche, les neurones SN101 « créent un micro-environnement propice à la régénération », selon ses mots. L’étude démontre également une réduction des lésions ostéophytiques, indicateurs typiques de l’évolution arthrosique.
Cette dimension régénérative distingue profondément cette approche des traitements symptomatiques actuels. Elle permet d’envisager une stabilisation durable de la pathologie articulaire, en plus du soulagement de la douleur. Si ces résultats se confirment chez l’humain, SN101 pourrait devenir le premier traitement combiné antidouleur et réparateur dans le domaine de l’arthrose.
Néanmoins, malgré les effets spectaculaires observés chez les modèles murins, plusieurs verrous scientifiques et réglementaires restent à lever avant un usage humain. La thérapie SN101 reste encore au stade préclinique. Les chercheurs doivent désormais démontrer la sécurité, la durabilité et l’absence de réponse immunitaire après implantation chez l’humain.
L’un des principaux défis concerne la tolérance à long terme de cellules implantées issues d’un donneur. Même si elles dérivent de cellules souches. Les risques de rejet ou de prolifération anormale doivent se voir formellement exclus. L’équipe prévoit des essais cliniques en phase 1 dans les deux prochaines années, avec un recrutement ciblé sur des patients atteints d’arthrose sévère du genou.
Un autre point clé concerne la standardisation du produit cellulaire. Chaque lot de neurones doit répondre à des critères stricts de qualité, de stabilité et de fonctionnalité. Cela implique une industrialisation contrôlée, un enjeu auquel s’attelle la biotech SereNeuro Therapeutics. La FDA devra aussi évaluer cette approche selon les normes des thérapies avancées (ATMP).
Enfin, les chercheurs soulignent que les résultats chez l’animal ne garantissent pas un effet similaire chez l’humain. Les articulations humaines sont de fait plus volumineuses, soumises à des contraintes mécaniques importantes et à un système immunitaire plus complexe. Gabsang Lee insiste sur la prudence. « Il faut maintenant valider rigoureusement l’efficacité et la sécurité dans des environnements cliniques contrôlés ». Les premières données posent néanmoins les bases d’un changement de paradigme thérapeutique dans la gestion des douleurs chroniques articulaires.
Source : Zhuolun Wang, et al., “Ectopic engraftment of nociceptive neurons derived from hPSCs for pain relief and joint homeostasis”. bioRxiv 2025.12.16.694733.
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