Les vésicules extracellulaires : nouvelle piste de thérapie ciblée

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Grégory Lavieu, chercheur INSERM et titulaire de la chaire d’Excellence IdEx-Université Paris Cité, et son groupe de recherche (UMR7057 CNRS – Université Paris Cité) ont formellement démontré que les vésicules extracellulaires assurent le transport intercellulaire de biomolécules actives selon un mécanisme qui ressemble à l’entrée de certains virus. Pour la première fois, leurs travaux ont permis de quantifier ce processus qui ouvrent également de nouvelles perspectives thérapeutiques.

Vésicules extracellulaires (en vert) internalisées dans une cellule receveuse et séquestrées dans des compartiments intracellulaires (en rouge) dont la capacité naturelle de fusion a été artificiellement bloquée. Sans fusion membranaire, le contenu vésiculaire n’est pas acheminé au sein de la cellule (cytosol).

© G. Lavieu

Connues depuis une trentaine d’années, les vésicules extracellulaires sont de petits sacs vésiculaires produits par les cellules et capables de transporter diverses molécules hors de la cellule. Présentes dans tous les fluides corporels, ces vésicules extracellulaires (VE) ont longtemps été considérées comme de simples transporteurs chargés d’évacuer les déchets produits par la cellule. Plus récemment elles étaient suspectées de transporter des molécules d’une cellule donneuse à une cellule receveuse. Il restait à démontrer formellement ce transfert, à révéler les mécanismes cellulaires et moléculaires mis en jeu et à quantifier le phénomène.

Grégory Lavieu, Émeline Bonsergent, étudiante en thèse à Université Paris Cité, et leurs collègues (groupe de C. Théry, Institut Curie et O. Schwartz, Institut Pasteur) se sont intéressés au transport intercellulaire assuré par les VE. Se basant sur leur expertise dans la connaissance des mécanismes des transports intracellulaires, ils ont apporté la preuve que les vésicules extracellulaires non seulement transportent des molécules de cellules donneuses vers des cellules receveuses mais que, de surcroît, elles déversent les molécules transportées dans les cellules receveuses. Ils ont ainsi démontré et quantifié le processus de relargage du contenu vésiculaire dans les cellules receveuses. Ce processus ressemblant à l’entrée de nombreux virus dans les cellules, il semblerait que le relargage du contenu des vésicules dans les cellules receveuses, requière une fusion des membranes des VE et des membranes des cellules receveuses. La ou les protéines à l’œuvre dans cette fusion reste(nt) à découvrir. Cette caractérisation au niveau cellulaire est donc le préambule de travaux futurs qui devraient permettre d’identifier la machinerie moléculaire contrôlant l’entrée des vésicules et le relargage de leur contenu.

À terme, la compréhension de ce processus physiologique pourrait ouvrir de belles perspectives thérapeutiques. En effet, au-delà de la connaissance fondamentale des mécanismes moléculaires et cellulaires en jeu ici, les vésicules extracellulaires pourraient se révéler être d’excellents vecteurs de médicaments permettant des thérapies ciblées. Les vésicules extracellulaires, naturelles ou de synthèse, pourraient servir d’enveloppes aux principe actifs des médicaments et les acheminer directement sur les cellules malades, évitant ainsi une dispersion de médicament dans l’organisme et les effets secondaires associés, ce qui révolutionnerait les thérapies cellulaires et géniques.

Références

Quantitative characterization of extracellular vesicle uptake and content delivery within mammalian cells. Emeline Bonsergent, Eleonora Grisard, Julian Buchrieser, Olivier Schwartz, Clotilde Théry & Grégory Lavieu.

DOI : 10.1038/s41467-021-22126-y

Contacts
Grégory Lavieu, PhD
Chaire IdEX, Université Paris Cité
Inserm
UMR 7057 CNRS – Université Paris Cité
gregory.lavieu@inserm.fr
Site : https://u-paris.fr/lavieu-lab/

 

 

 

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