MONTRÉAL, le 3 septembre 2025 – Grâce au séquençage unicellulaire, le médecin chercheur Jean-Sébastien Joyal et son équipe au Centre de recherche Azrieli du CHU Sainte-Justine ont pu identifier une signature transcriptionnelle et un métabolisme énergétique propres aux cellules pathologiques dans la rétine dans les cas de rétinopathie proliférative (RP).  

Cette maladie de l’œil, qui touche particulièrement les personnes diabétiques et les bébés prématurés, se caractérise par une mort soudaine des vaisseaux sanguins dans l’œil des personnes atteintes, suivie d’une croissance anarchique et accélérée des vaisseaux. Ces derniers se forment en « touffes » (appelés tufts néovasculaires) devant la rétine, ce qui peut causer son décollement et, dans le pire des cas, entraîner la cécité. Bien qu’un certain nombre de personnes guérissent spontanément de la RP, il n’existe pas de traitement curatif pour celles qui souffrent de complications de la vision. La percée scientifique réalisée aujourd’hui permet non seulement de mieux comprendre la maladie, mais aussi d’offrir une piste prometteuse pour le développement d’une cure. 

Fruits de plusieurs années de recherches, les résultats ont été publiés en juin dernier dans la prestigieuse revue Nature Communications avec le bioinformaticien Gaël Cagnone et la postdoctorante Sheetal Pundir (co-premiers auteurs sur l’article) et leurs collègues. 

Une signature unique des tissus pathologiques  

Actuellement, en-dehors de la chirurgie, le principal traitement pour atténuer les symptômes de la RP repose sur l’administration d’anti-VEGF, des médicaments conçus pour freiner la croissance désorganisée des vaisseaux sanguins. Toutefois, comme le souligne le Dr Joyal, également professeur agrégé à l’Université de Montréal : « Traiter une rétinopathie avec des anti-VEGF, c'est un peu comme donner de l'acétaminophène pour faire baisser la fièvre. On atténue le symptôme, sans vraiment s’attaquer à la cause sous-jacente. »  

En effet, bien que la prolifération vasculaire soit en grande partie pathologique, une portion de ces nouveaux vaisseaux reste fonctionnelle et bénéfique. Le défi est donc de taille : comment freiner la croissance anormale tout en préservant, voire en soutenant, celle des vaisseaux sains, essentiels à la régénérescence des tissus? Pour relever ce défi, l’équipe de recherche s’est donné pour objectif d’identifier la signature moléculaire propres aux tissus pathologiques, en les comparant aux tissus sains. Une avancée rendue possible grâce à l’émergence du séquençage unicellulaire, une technologie qui permet de cartographier l’activité génétique cellule par cellule, révélant une diversité et une dynamique jusqu’alors invisibles au sein des tissus biologiques. 

« Cette technologie a véritablement transformé notre manière d’étudier la rétine »  

En comparant l’humeur vitrée de patientes et patients atteints de rétinopathie diabétique proliférative à celle de témoins sains, ainsi que les rétines d’un modèle murin reproduisant la pathologie, l’équipe a mis en évidence des marqueurs uniques aux « touffes » néovasculaires. Ces structures expriment des gènes liés à la perméabilité vasculaire et au remodelage, et présentent même des sous-types cellulaires absents des vaisseaux normaux. 

Il s’agit là d’une première étape cruciale au développement de traitements ciblant la cause même de la maladie, plutôt que ses seuls symptômes. 

Des caractéristiques métaboliques distinctes 

L’équipe s’est ensuite penchée sur le métabolisme énergétique des tissus pathologiques en le comparant à celui des tissus sains. Les résultats montrent que tandis que les cellules saines privilégient l’utilisation du glucose comme source d’énergie, les cellules pathologiques, elles, utilisent davantage de lipides. Une observation qui vient confirmer ce qui avait déjà été observé en clinique chez des patientes et patients.  

Mais ce changement métabolique ne concerne pas uniquement les cellules endothéliales (celles qui tapissent l’intérieur des vaisseaux sanguins) : il touche également les astrocytes, des cellules de soutien essentielles au bon fonctionnement de la rétine.  

« Nous avons alors voulu savoir s’il était possible de reprogrammer le métabolisme de ces cellules pathologiques pour les inciter à utiliser davantage de glucose, et si cette modulation pouvait améliorer les symptômes », poursuit le Dr Joyal.  

Les résultats obtenus dans leur modèle murin sont prometteurs : en modifiant le métabolisme des cellules pathologiques, le chercheur et son équipe ont observé une amélioration de la vision, sans effets secondaires indésirables - et l’effet était encore plus marqué en agissant également sur le métabolisme des cellules endothéliales. « Ici, on ne se contente plus de traiter les symptômes : on parvient à améliorer la fonction rétinienne, conclut le chercheur. En accélérant la revascularisation des tissus, on améliore la vision des souris. Même si nous sommes encore loin d’un traitement applicable en clinique, ces résultats sont extrêmement encourageants. Ils ouvrent la voie à de nombreuses recherches dans les années à venir. »