Les cellules souches


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Les cellules souches, un nouvel eldorado ?

Connues depuis 1920 chez le poulet, mise en évidence chez l'homme pour la première fois en 1981, les cellules souches embryonnaires humaines sont au devant de l'actualité. Elles sont considérées comme un réservoir potentiel de cellules pour les techniques de thérapie cellulaire.

Déjà efficaces dans la greffe de moelle osseuse et dans la greffe de peau, les cellules souches pourraient également être utilisées dans le traitement des pathologies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson ou la sclérose en plaques, ainsi que dans la correction du diabète insulino-dépendant voire remplacer la greffe d'organes. C'est dire les espoirs qu'elles suscitent mais aussi les problèmes éthiques qui en découlent.

 

 

Chaque tissu et chaque organe du corps humain se composent de cellules distinctes. Les cellules musculaires, par exemple, sont différentes de celles du pancréas. Chaque organe est spécifique et il est impossible de transférer une cellule d'un tissu à un autre. Cependant, l'embryogenèse nous montre que toutes les cellules proviennent d'une source cellulaire unique, l'oeuf. Celui-ci est formé de cellules initiales qui vont donner naissance à tous les types de tissus et d'organes. Elles ne sont pas encore spécialisées. Ces cellules de l'origine s'appellent cellules souches.

Un réservoir pour l'avenir

Or nous possédons une réserve de cellules souches qui se renouvellent pendant de longues périodes par division cellulaire. Lorsque des cellules de ce stock reçoivent des signaux biochimiques, elles peuvent se différencier et se spécialiser en cellules respiratoires, cardiaques ou pancréatiques'

On distingue trois formes de cellules souches : les cellules embryonnaires qui proviennent des embryons, les cellules germinales embryonnaires qui proviennent des testicules et les cellules souches adultes, de la m'lle osseuse par exemple, mais aussi d'autres tissus. Les scientifiques travaillent principalement avec les cellules souches embryonnaires et les cellules souches adultes.

Les cellules souches embryonnaires sont les cellules nées au début de la vie humaine, au stade du blastocyste. Le blastocyste humain est constitué au 6ème jour après la fécondation, au moment de l'implantation dans l'utérus. Il est formé par la division de l''uf et contient une vingtaine de cellules.

Ces cellules souches présentes dans le blastocyste sont pluripotentes, ce qui signifie qu'elles vont donner naissance à tous les tissus humains. Les cellules souches embryonnaires utilisées en laboratoire proviennent des embryons, des f'tus ou du sang du cordon ombilical après la naissance.

 

 

Blastocyste

 

Les cellules souches adultes constituent le deuxième type de cellules souches. Ces cellules adultes existent dans un grand nombre de tissus humains dans le f'tus, chez l'enfant et chez l'adulte, comme le sang, le cerveau, les intestins, la peau et les muscles. Elles sont responsables de la réparation et de la régénération des tissus de l'organisme. Pendant longtemps, les cellules souches adultes ont été considérées comme spécialisées, c'est-à-dire ne pouvant donner qu'un seul type de tissu. On sait maintenant qu'il n'en est rien et que certains types de cellules souches adultes peuvent évoluer et devenir des cellules d'un autre tissu (par exemple, sous certaines conditions, des cellules souches de peau peuvent donner des cellules cardiaques). Cette plasticité ouvre de belles perspectives pour la fabrication des tissus divers et en diminuant les risques de rejet des greffons.

Enfin, l'utilisation de cellules adultes permet de s'affranchir des problèmes éthiques posés par le recours aux cellules embryonnaires.

 

Un potentiel différent selon l'origine

Le processus amenant les cellules souches à se transformer en un type particulier de cellules s'appelle la différenciation. Celle-ci s'amorce lorsque les cellules souches sont exposées à certains signaux biochimiques ou physiologiques. Les signaux envoyés dans différentes parties de l'organisme incitent les cellules souches adultes à se transformer en cellules du type spécifiquement requis à cet endroit.

On distingue quatre catégories de cellules selon leur potentiel. Les cellules souches totipotentes sont les seules à permettre le développement d'un organisme entier. Ce sont les cellules embryonnaires. Les cellules pluripotentes apparaissent entre le 5e et le 7e jour suivant la fécondation. Elles peuvent donner naissance à plus de 200 types de tissus différents. Troisièmement, les cellules souches multipotentes (tissus foetaux ou adultes), peuvent donner naissance à plusieurs types de cellules différenciées. Enfin les cellules unipotentes ne produisent qu'un seul type de tissu, lui fournissant ses capacités d'autorenouvellement et de prolifération.

 

Un champ immense de recherche thérapeutique

Les premières recherches sur les cellules souches ont soulevé beaucoup d'espoir, en particulier dans la mise au point de nouvelles thérapies pour le diabète, le lupus, le Parkinson'La découverte du potentiel des cellules souches adultes a décuplé le champ du possible. En effet, les scientifiques ont maintenant la quasi certitude de pouvoir créer de nouveaux tissus, voire organe à greffer à partir de ces cellules souches.

A y bien regarder, on utilise déjà les cellules souches et ce depuis plus de 30 ans. En effet, on transplante des cellules souches sanguiformatrices adultes provenant de la m'lle osseuse pour remplacer la moelle osseuse (préalablement détruite par irradiation) d'un malade atteint de leucémie par exemple.

Maintenant que l'on connaît un peu mieux le fonctionnement de ces cellules, l'un des premiers objectifs des chercheurs est de contrôler la différenciation cellulaire, pour créer n'importe quel organe ou tissu du corps à partir d'une seule cellule souche. Les cellules les plus étudiées sont les cellules souches adultes, notamment celles de la peau, des tissus nerveux ou musculaires et les cellules souches hématopoïétiques.

En allant plus loin, les scientifiques cherchent à induire des modifications génétiques des cellules souches, afin de leur faire produire des enzymes ou des hormones comme l'insuline ou à devenir résistantes au virus du SIDA et capables de reconstituer le système immunitaire défectueux des patients.

Quelle est la recette de cette reprogrammation ? « Prélevez des cellules adultes, issues de la peau par exemple. Insérez dans leur noyau quatre gènes qui ne s'expriment normalement qu'au stade embryonnaire. Patientez quelques semaines. Vous obtenez des cellules capables de donner naissance à tous les tissus et organes du corps humain. Vous pouvez alors greffer ces nouveaux tissus sur le patient-donneur sans aucun risque de rejet. Cela ressemble à de la science fiction. C'est pourtant en suivant cette recette que deux équipes de chercheurs, l'une japonaise, l'autre américaine sont parvenues à reprogrammer des cellules adultes humaines en cellules possédant des propriétés similaires à celles des cellules souches embryonnaires. » Les cellules souches pourront également être utiles dans les applications de génie tissulaire, comme la production d'organes complets, c'ur, foie, reins, yeux voire même des parties du cerveau. Mais, attention, il ne s'agit là que des voies de recherche, non encore abouties.

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