Prouesse médicale : atteints de cécité après un accident, ces patients ont recouvré la vue

Phil Durst se tenait devant un lave-vaisselle industriel dans un restaurant de l'Alabama, et disait à son propriétaire que tout semblait enfin fonctionner correctement quand il a appuyé sur le bouton pour vider la machine. Un tuyau s'est détaché et son visage s'est retrouvé couvert d'un produit détergent. 

Phil Durst s'est mis à jurer, a couru vers un évier et commencé à se rincer les yeux mais la sensation de chaleur ne faisait qu'augmenter. Il a demandé à ce qu'on lui apporte des citrons afin de les presser dans ses yeux. Il pensait alors que le jus acide pourrait neutraliser l'hydroxyde de sodium, qui était en train de ronger sa cornée. 

Après avoir pressé tout le jus d'un citron, Phil Durst a ouvert les yeux avec difficulté. 

« Je ne voyais plus rien » se souvient Phil Durst, âgé de cinquante-quatre ans. 

Chaque année, des milliers de personnes perdent soudainement la vue, comme Phil Durst, à la suite de lésions de la cornée, ces lentilles convexes qui recouvrent les iris. Ces lésions sont généralement invalidantes. Les semaines suivant son accident en 2017, la seule chose que Phil Durst pouvait faire était de s'allonger dans son lit, dans le noir, et pleurer, pendant que sa femme était au travail. Il ne pleurait pas tant la perte de sa vue ou de son autonomie mais à cause d'une douleur insupportable. 

Les médecins disent souvent aux patients comme Phil qu'ils ne retrouveront jamais la vue : leurs yeux sont trop gravement atteints. Mais les traitements à base de cellules souches, qui appartenaient autrefois à la science-fiction, ont progressé si rapidement ces dernières années qu'ils permettent aujourd'hui des avancées médicales époustouflantes. 

Récemment, pour la première fois aux États-Unis, un traitement s'est révélé efficace pour réparer la cornée de personnes souffrant de lésions similaires à celles de Phil Durst. Les résultats ont été obtenus dans le cadre d'un essai expérimental réalisé dans le Massachusetts, au Mass Eye and Ear, et mené par la faculté par la faculté de médecine de l'université Harvard (HMS). Les conclusions de l'étude ont publiées dans la revue Nature Communications l'année dernière. Quatorze patients, tous atteints de cécité après des lésions à un œil, ont reçu une greffe de cellules souches sur leur cornée endommagée. Lors des examens de contrôle réalisés dix-huit mois plus tard, Ula Jurkunas, la chirurgienne et directrice du service dédié à la cornée à Mass Eye and Ear, a constaté que les cellules souches avaient permis à la cornée de dix patients de se rétablir complètement, améliorant ainsi leur vue. Phil Durst était le premier patient. « Je ne sais pas comment elle a fait. C'est une véritable œuvre d'art. »

Des chercheurs s'intéressent actuellement à cette étude et commencent à se demander, avec espoir, si la science peut guérir d'autres formes de cécité. « Cela ouvre la voie » commente Ula Jurkunas, « pour d'autres recherches, et pour remettre en question le système. »

UNE CORNÉE SAINE PEUT SE RÉPARER EN PERMANENCE

La cornée est comme un petit pare-brise en forme de dôme qui recouvre le globe oculaire. Elle doit rester brillante et claire pour concentrer la lumière plus profondément dans les couches internes de l'œil. Néanmoins, même dans le cas de yeux sains, la cornée est endommagée en permanence par les agressions quotidiennes : poussière, germes ambiants, rayonnement ultraviolet et usure mécanique due au clignement des yeux. 

Nous ne remarquons généralement pas ces dommages car notre cornée est réparée en permanence par les cellules épithéliales limbiques, une catégorie de cellules souches. 

Phil Durst a perdu près de la totalité des cellules épithéliales limbiques dans son œil gauche lorsque le produit l'a atteint mais il en a conservé une grande partie dans son œil droit. Cela signifie que son œil droit avait les ressources pour récupérer une partie de sa vision. Grâce à cet œil, il pouvait se rendre dans sa cuisine, mettre un plat au micro-ondes, appuyer sur le bouton pour le démarrer sur lequel sa femme avait collé un morceau de ruban adhésif rouge et, quand il entendait le signal sonore du micro-ondes, il pouvait se nourrir. 

Toutefois, l'état de son œil gauche continuait de se détériorer, ce qui l'handicapait. Le globe oculaire et la paupière de cet œil avaient commencé à se souder en l’absence des cellules souches, irritant les nerfs. Chaque fois que Phil Durst bougeait l’œil gauche, il irritait un peu plus ces nerfs. À chaque mouvement, il avait l’impression qu’un charpentier enfonçait un clou de dix centimètres dans son crâne. « Les médecins ont qualifié ces épisodes d'algie vasculaire de la face. Jusqu'à l'arrivée du Dr Jurkunas, » se rappelle-t-il.

En 2006, Ula Jurkunas s'est rendue au Japon pour étudier une version de la procédure qui était pratiquée depuis des années dans des cas rares. Shigeru Kinoshita, professeur et président du département des sciences et technologies médicales en ophtalmologie de l'université préfectorale de médecine de Kyoto, avait été le pionnier de la recherche sur les thérapies de la cornée à l'aide de cellules épithéliales limbiques. Cependant, il cultivait les cellules souches dans une solution contenant des produits d'origine animale que la Food and Drug Administration (FDA, l'Agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux) jugeait trop dangereux. Les solutions contenant des produits d'origine animale présentent un risque plus important d'infections, voire de mutations génétiques. Ula Jurkunas a apporté aux États-Unis ce qu'elle avait appris de Shigeru Kinoshita et a mis au point une solution qui a dissipé les inquiétudes de la FDA. 

En 2018, après plus d'une décennie de recherches et de nombreux tâtonnements, Ula Jurkunas a mis au point sa propre procédure sans produits d'origine animale pour cultiver des cellules souches, procédure qui répondait aux exigences de la FDA. Cette technique requiert également moins d'échantillons de cellules souches provenant des yeux sains de patients et produit des greffons plus grands. La procédure commence par le prélèvement délicat des cellules de la cornée de l'œil sain d'un patient à l’aide d’un petit scalpel, puis sont disposées dans une boîte de pétri contenant les enzymes nécessaires à la destruction des cellules indésirables. Son équipe cultive ensuite les cellules saines restantes sur une bande de plastique pendant environ deux semaines, jusqu'à ce qu'elles forment une sorte de tapis de la taille d'une pièce de monnaie. De 2018 à 2023, en commençant par Phil Durst, Ula Jurkunas a cousu ces petits tapis de cellules souches à la cornée de quatorze patients, à l'aide de sutures aussi fines qu'un cheveu. 

Après chaque procédure, les patients sont revenus régulièrement pendant environ un mois afin qu'Ula Jurkunas et son équipe vérifient si les cellules se développaient bien sur le globe oculaire. Ula Jurkunas, qui aime jardiner, a comparé cette phase finale au fait de repiquer des plants. « Considérez les cellules comme des plantes » indique-t-elle. « Elles doivent développer des racines. »

UNE VUE AMÉLIORÉE ET UNE DOULEUR CONSIDÉRABLEMENT RÉDUITE

Lors d'un rendez-vous de contrôle une semaine après son opération, Phil Durst pouvait à nouveau voir de son œil gauche, mais seulement partiellement. Avant l'opération, il était complètement aveugle de cet œil. Au moment de ce premier contrôle, c'est comme s'il voyait le monde à travers de l'eau trouble. Il pouvait voir la canette de soda dans la porte de sa voiture, et, quand il la tenait à une quizaine de centimètres de son visage, il pouvait y lire « Fresca ». Il pouvait également distinguer le bâtiment de l'autre côté du parking, ainsi que la voiture qui passait devant le bâtiment. « Voilà où j'en suis » dit-il. Sa douleur invalidante avait toutefois disparu. 

Carole Cocozza, âgée de soixante-quinze ans a aussi participé à l'essai d'Ula Jurkunas. En 2013, Carole Cocozza a contracté le zona, qui a atteint son œil droit, laissant une cicatrice sur sa cornée. « Je pouvais voir la lumière » explique-t-elle « mais rien d'autre. C'était vraiment grave. C'était comme regarder à travers du papier ciré. »

Plusieurs jours après son opération, Carole Cocozza a déclaré qu'elle pouvait voir des ombres et des formes avec son œil endommagé. À présent, son œil va mieux d'environ 80 %. Elle peut lire un livre à condition de le tenir à environ 30 centimètres de son visage. 

La procédure épate Phil Durst qui la compare à Star Trek. Pendant son opération, les médecins ont non seulement restauré ses cellules épithéliales mais, sa cornée étant trop abîmée pour que les nouvelles cellules souches puissent la réparer, il lui ont également greffé une nouvelle cornée prélevée sur un donneur décédé. « C'est fou » souffle-t-il. « Pensez à toutes les choses qu'on ne pouvait même pas imaginer il y a cent ans et maintenant... bon sang ! »

Thomas Steinemann, professeur d'ophtalmologie à l'université Case Western Reserve (CWRU), pratique des opérations des yeux au Metro Health Medical Center à Cleveland dans l'Ohio, un centre de traumatologie de niveau 1. Au cours de ses trente-six ans de carrière depuis son internat, il a vu les pires types de blessures oculaires causées par des produits chimiques ou des explosions. « C'est horrible. C'est bouleversant ». Il souligne toutefois qu'il y a désormais de l'espoir pour ces patients, que des solutions seront trouvées pour remédier à leur cécité et à leur douleur. 

« Nous n'en sommes qu'aux premières étapes des tests de la FDA, » dit-il à propos des essais de Ula Jurkunas, qui n'en sont qu'à la phase 2 sur 3, « mais jusqu'à présent, tout va bien. Aucun problème de sécurité n'a été signalé et après près de deux ans, on parle d'un taux de réussite, c'est-à-dire que les yeux restent guéris, de presque 90 %, ce qui est remarquable. »

Sophie Deng, co-directrice de la division dédiée à la cornée du Stein Eye Institute à l'université de Californie à Los Angeles (UCLA), affirme qu'il s'agit d'une étape importante. « C'est une période passionnante » insiste-t-elle. « Ils ont fait un travail remarquable pour répondre aux exigences réglementaires. »

D'AUTRES FORMES DE CÉCITÉ POURRAIENT-ELLES ÊTRE TRAITÉES ?

Ula Jurkunas affirme que les réparations de la cornée ne sont qu'un début. « Cette méthode peut être utilisée pour d'autres couches de l'œil » explique-t-elle, par exemple pour la rétine, une couche située au fond de l'œil qui convertit la lumière en signaux nerveux. La dégénérescence de la rétine liée à l'âge empêche plus de huit millions de personnes dans le monde de voir des choses qui se trouvent juste devant elles. Plus profondément dans l'œil se trouve le nerf optique, qui transmet les signaux nerveux de la rétine jusqu'au cerveau, qui les transforme en images. Le glaucome, une maladie qui endommage le nerf optique, rend aveugles ou presque aveugles près de quatre millions de personnes dans le monde. Des recherches, auxquelles Ula Jurkunas ne participe pas, montrent désormais que l'injection de certains types de cellules souches dans ces tissus malades peut inverser les dommages et restaurer la vue. 

Ula Jurkunas travaille actuellement à l'obtention d'une licence pour cette technologie afin de pouvoir demander des fonds auprès de l'industrie pour financer les essais de la phase 3, qui nécessitent plus de patients à travers le pays et dont le coût est élevé. Si les résultats des tests continuent d'être sûrs et efficaces, la prochaine étape sera de soumettre une demande d'autorisation à la FDA. 

Si le protocole était autorisé, les opérations d'Ula Jurkunas seraient limitées aux patients qui ont encore un œil sain à partir duquel des cellules pourront être prélevées. Cependant, de nombreux patients n'ont pas d'œil sain, ils sont aveugles des deux yeux. Pour résoudre ce problème, Ula Jurkunas travaille à cultiver des greffons à partir de cellules épithéliales limbiques de donneurs décédés. Mais cette solution présente un autre inconvénient : elle pourrait stocker les cellules des donneurs dans un congélateur afin de réaliser rapidement des greffons lorsqu'un patient ayant des lésions aux deux yeux la consulte, mais comme les cellules souches proviendraient d'une autre personne, le système immunitaire les rejeterait.

Historiquement, les patients qui reçoivent des greffes provenant d’un donneur non apparenté prennent des médicaments pour supprimer la réaction de leur système immunitaire afin de l'empêcher de rejeter les greffons. Néanmoins, le fait de supprimer la réaction du système immunitaire expose le patient à de nouveaux risques. Les progrès réalisés dans le domaine de l'édition génomique, qui sont faits parallèlement à la recherche sur les cellules souches, sont en train de changer ce vieux paradigme. Ula Jurkunas essaie également de trouver les marqueurs immunitaires des cellules épithéliales limbiques prélevées sur les donneurs décédés afin de tenter de supprimer les antigènes qui déclenchent le système immunitaire. 

Les progrès réalisés dans d'autres domaines de la médecine suggèrent que cela est possible. Dans le traitement du diabète de type 1, une société pharmaceutique a démontré lors d'essais cliniques qu'il était possible de remplacer les cellules productrices d'insuline manquantes par des cellules souches. Une autre société pharmaceutique a modifié le génome des cellules productrices d'insuline d'un donneur décédé et a montré, chez un seul patient à ce jour, qu'elles ne déclenchaient pas de réaction immunitaire indésirable. Les chercheurs parlent aujourd'hui de combiner les deux technologies pour mettre au point un traitement. 

Phil Durst avait l'habitude de se lever tôt pour lire pendant deux heures avant d'aller travailler. Il lisait tout : du Wall Street Journal aux fictions historiques en passant par des romans mettant en scène des vampires.

Malgré les interventions réalisées sur son œil endommagé, il ne peut plus se plonger dans un livre. Son œil gauche est encore trop atteint et le droit a toujours été son œil faible, il se fatigue donc rapidement. « Maintenant je lis avec un but précis, et non plus pour le plaisir » révèle-t-il. Il pense que s'il avait eu accès à la procédure d'Ula Jurkunas plus tôt, juste après son accident, son œil gauche aurait eu une meilleure vision. À mesure que la douleur s'est atténuée, il a retrouvé son autonomie. 

Il espère que, d'ici quelques années, « cette procédure sera présente dans toutes les cliniques ophtalmologiques du monde ».