Mise en œuvre d'un protocole pour la transdifférenciation de l'épithélium de la muqueuse buccale en épithélium cornéen (TransBuCor)

1. Rappel sur l'anatomie et l'histologie cornéenne

   La cornée est un élément oculaire essentiel à la vision : on l'appelle souvent le premier « hublot transparent » situé à l'avant de l'œil. C'est la première structure que rencontre la lumière en entrant dans l'œil. Son rôle principal est de faire converger les rayons lumineux incidents, qui se dirigent ensuite vers le cristallin avant d'atteindre la rétine et d'initier la cascade visuelle.

   La cornée est un tissu avasculaire et transparent composé de cinq couches : l'épithélium cornéen, la couche de Bowman, le stroma cornéen, la membrane de Descemet et l'endothélium cornéen.

   • L'épithélium cornéen est la couche la plus externe de la cornée, constituée de cellules épithéliales cornéennes, représentant environ 10 % de la cornée entière. Cette couche se régénère constamment, avec un renouvellement complet tous les sept jours. Les rayures sur cette couche guérissent généralement bien.
   • La couche de Bowman aide à lier l’épithélium cornéen et le stroma. Cette couche ne peut pas se régénérer une fois endommagée, ce qui peut entraîner des cicatrices permanentes pouvant affecter la vision.
   • Le stroma cornéen représente environ 90 % de la cornée et est composé de collagène et de kératocytes.
   • La membrane de Descemet est constituée de collagène et sépare le stroma cornéen de l'endothélium. Cette couche s'épaissit progressivement avec l'âge.
   • L'endothélium cornéen est la couche la plus interne et facilite le transport du liquide provenant des autres couches cornéennes. Les dommages causés à cette couche peuvent compromettre ce processus et avoir un impact négatif sur la vision d'une personne.

2. Processus de renouvellement et de guérison de l’épithélium cornéen

   Les cellules épithéliales cornéennes se régénèrent en 3 à 10 jours grâce au renouvellement constant des cellules souches limbiques situées au niveau du limbe (zone de transition entre la cornée et la sclère) dans la couche cellulaire basale, au sein de cryptes pigmentées appelées palissades de Vogt.

   Le déficit en cellules souches limbiques (LSCD) est caractérisé par une perte ou une altération des cellules souches limbiques cruciales pour le repeuplement épithélial cornéen et la fonction de barrière limbique.

   Les étiologies du LSCD peuvent être génétiques (PAX6), secondaires à une inflammation chronique (par exemple, kératoconjonctivite allergique sévère ou rosacée oculaire), acquises par une infection telle que la kératite herpétique, ou secondaires à une maladie vésiculeuse telle que le syndrome de Steven-Johnson ou le syndrome de Lyell. Le LSCD peut également être acquis par un traumatisme dû à des brûlures chimiques ou thermiques. Les étiologies peuvent également être idiopathiques.

   Lorsque ces cellules souches sont perdues, l’épithélium cornéen est incapable de se réparer et de se renouveler. Cela conduit à une dégradation épithéliale, à des défauts épithéliaux persistants, à une conjonctivalisation, à une néovascularisation cornéenne, à des cicatrices cornéennes et à une inflammation chronique. Ces facteurs contribuent à la photophobie, à la perte de clarté cornéenne, à la perte de vision et à la douleur chronique. Cela rend la transplantation de cornée impossible car elle serait rejetée et/ou présenterait une mauvaise cicatrisation.

   Les solutions actuelles pour lutter contre cette cause de cécité cornéenne sont limitées. Les techniques incluent des greffes limbiques autologues à partir de l'œil controlatéral du patient, mais cela peut présenter un risque et n'est pas possible lorsque la pathologie est bilatérale. Les greffes allogéniques présentent un risque élevé de rejet et nécessitent un traitement immunosuppresseur systémique.

3. Greffes de membranes muqueuses dans la reconstruction périorbitaire

La greffe de muqueuse buccale est une technique chirurgicale bien établie pour traiter les déficits conjonctivals et les cicatrices. La muqueuse buccale possède des propriétés biologiques similaires à celles de la conjonctive, toutes deux composées d'une ou plusieurs couches de cellules épithéliales recouvrant une couche de tissu conjonctif lâche. Il peut être récolté à plusieurs reprises, le site donneur étant facilement accessible et largement disponible. La morbidité au niveau du site donneur est faible et la chirurgie est généralement bien tolérée par les patients. De plus, la technique chirurgicale est relativement simple, faisant de la muqueuse buccale un candidat idéal pour remplacer les anomalies conjonctivales.

Les greffes de muqueuse buccale ont été utilisées non seulement pour traiter les alvéoles contractées chez les patients anophtalmiques et pour reconstruire la surface oculaire et le fornix chez les patients après résection tumorale, mais également pour traiter le ptérygion réfractif et chez les patients atteints de pemphigoïde ou de symblépharon oculaire. C'est également le tissu le plus couramment utilisé dans le traitement des complications post-chirurgicales, notamment les déficiences conjonctivales après le glaucome, la chirurgie rétinienne, les fusions cornéennes liées à la kératoprothèse et le recouvrement du tractus de dacryocystorhinostomie. De plus, la muqueuse buccale a été utilisée pour réparer les fontes sclérocornéennes intraitables causées par de graves brûlures chimiques.

Certaines équipes ont proposé d'utiliser des cellules de la muqueuse buccale et de les transdifférencier en cellules souches limbiques. La cavité buccale est facilement accessible et les cellules souches peuvent être isolées de la muqueuse de manière peu invasive et à faible risque pour le patient. Ces cellules ont un fort potentiel de différenciation et expriment des marqueurs de cellules souches embryonnaires ; Tra2-49, Tra2-54, SSEA4, Oct4, Sox2 et Nanog, ainsi que le marqueur de crête neurale Nestin. Cependant, les essais sur l’homme en sont encore au stade préliminaire et aucun traitement n’a été validé à ce jour.

Dans cette étude de validation de principe, l'objectif est de développer un protocole pour différencier les cellules de la muqueuse buccale en cellules souches limbiques à utiliser dans un futur essai clinique avec des patients.