Des cellules souches encore expérimentales

http://www.la-croix.com/article/index.jsp?docId=2300603&rubId=5547

17/04/2007 20:45 Des cellules souches encore expérimentales

La recherche avance. Mais les mécanismes biologiques de nombreuses maladies restent à comprendre avant de parler de thérapie cellulaire ou de « clonage thérapeutique »

Alors qu'on vient de fêter les trente ans de la première autogreffe mondiale de cellules souches hématopoïétiques et que l'on prépare la révision de la loi de bioéthique, on n'a jamais tant parlé de cellules souches en France. Pour des raisons éthiques, mais aussi pour mesurer précisément les applications en matière de thérapie cellulaire et de « clonage thérapeutique »

En 1977 en effet, à l'hôpital Saint-Antoine, les professeurs Gorin et Duhamel ont pour la première fois greffé des cellules souches hématopoïétiques (précurseurs des globules blancs ou lymphocytes notamment) de la moelle osseuse à un patient souffrant d'une leucémie aiguë. Affinée, la méthode a ensuite été étendue au traitement des myélomes et des lymphomes. Des essais cliniques récents ont permis d'induire la rémission de maladies auto-immunes comme la sclérose en plaques.
Depuis peu en effet, les chercheurs portent leurs efforts sur les cellules souches mésenchymateuses, situées elles aussi dans la moelle osseuse et dotées de propriétés immunosuppressives. Ces récentes découvertes, qui portent sur des cellules souches adultes, démontrent, s'il le faut encore, l'intérêt de ces cellules dans l'immense domaine de la « médecine régénératrice », ainsi que dans celui de la mise au point de nouveaux médicaments et de l'étude de leur toxicité (« toxicologie prédictive »).

Quels sont les différents types de cellules souches et quel usage peut-on en espérer ?

Existant probablement depuis que les premiers organismes pluricellulaires sont apparus sur terre, les cellules souches sont habituellement classées en quatre types selon leur « potentiel » de différenciation en telle ou telle cellule.

On distingue donc les cellules souches totipotentes de l'œuf, jusqu'à quatre jours après la fécondation (J4) : très précieuses, elles sont indifférenciées et immortelles. Une seule d'entre elles, réimplantée dans un utérus, peut engendrer un être complet.

Viennent ensuite les cellules pluripotentes du préembryon (stade blastocyste à J5-J6), présentes dans le bouton embryonnaire : immortelles, elles peuvent engendrer l'un des 235 types différents de cellules spécialisées qui constituent l'organisme humain. Mesurant un sixième de millimètre de diamètre, l'embryon renferme alors une centaine de cellules souches. C'est généralement à elles que l'on fait référence quand on parle de « cellules souches embryonnaires humaines ».

Les cellules multipotentes, quant à elles, apparaissent dans l'embryon une fois qu'il est implanté dans l'utérus et chez le fœtus. Contrairement à ce qu'on pourrait penser, ce sont déjà des « cellules souches adultes humaines ». Car l'embryon, et a fortiori le fœtus, étant déjà subdivisé en trois feuillets embryologiques aux destinées divergentes, les cellules qui les constituent ont elles aussi une palette d'évolution restreinte. Une cellule multipotente ne peut donc donner naissance qu'à un seul organe mais, au sein même de cet organe, à plusieurs types de cellules différenciées. Par exemple, une cellule souche hématopoïétique peut engendrer des globules rouges, des globules blancs ou des plaquettes sanguines.

Restent enfin les cellules unipotentes des organismes adultes qui, par définition, ne peuvent donner qu'un type cellulaire, comme par exemple un myocyte du muscle.

Toutefois, un individu adulte conserve quelques réserves de cellules souches multipotentes. Existant en grande quantité chez des animaux "primitifs" aptes à régénérer leurs tissus ou reconstituer un membre (comme l'hydre ou la salamandre), ces cellules sont minoritaires chez l'homme adulte mais lui permettent cependant de cicatriser une plaie.

En outre, tout au long de la vie, de nombreuses cellules du corps comme les kératinocytes, les globules rouges ou les hépatocytes se renouvellent régulièrement. Mieux encore, c'est parce qu'un foie amputé des deux tiers se régénère que l'on peut faire des greffes de foie à partir de donneurs vivants. Enfin, on trouve des cellules souches adultes dans le sang du cordon ombilical - pour lesquelles des banques privées viennent de se mettre en place (lire La Croix du 5 septembre 2006) - et dans le liquide amniotique (lire La Croix du 9 janvier 2007).

Quels sont les avantages et les inconvénients des différentes cellules souches ?

L'avantage des cellules souches embryonnaires est qu'elles sont toti - ou pluripotentes, et immortelles. In vitro, elles se multiplient rapidement. Toutefois, on maîtrise encore mal leur différenciation, leur immunogénicité (normalement, elles ne sont pas rejetées) et leur capacité à se multiplier anarchiquement (elles peuvent engendrer des tumeurs cancéreuses).

De leur côté, les cellules souches adultes ne sont pas immortelles ; elles sont également peu nombreuses (une pour 10 millions de cellules différenciées), souvent dispersées et fragiles.

En revanche, les cellules souches hématopoïétiques du sang de cordon ombilical étant encore immunologiquement immatures, elles peuvent être utilisées pour des hétérogreffes (transplantation d'un organisme à un autre) car elles sont mieux tolérées par l'hôte que les cellules adultes.

Comment obtient-on des cellules souches humaines ?

Il existe trois voies. Pour les cellules adultes, on peut en extraire chez l'homme dans les quelques tissus qui en possèdent « naturellement » : moelle osseuse, peau, graisse (tissu adipeux), épithélium olfactif. On peut aussi prélever des cellules adultes de fœtus issus d'IVG (interruption volontaire de grossesse).

Pour les cellules embryonnaires, les chercheurs peuvent isoler des lignées cellulaires à partir d'embryons surnuméraires, issus de FIV (fécondation in vitro) et cédés à la science après l'accord des parents.

La troisième voie est ce qu'on appelle le « clonage thérapeutique » et qu'il vaudrait mieux nommer transfert nucléaire. Cette technique consiste à remplacer le noyau d'un ovule par le noyau d'une cellule adulte : plongé dans la substance de l'ovule, ce dernier se « reprogramme » et peut théoriquement donner naissance aux 230 types de cellules différenciées. L'ovule peut être celui d'une femme - ce qui pose le problème éthique du don d'ovules - ou celui d'un mammifère. Si l'on fusionne un noyau de cellule adulte humaine avec un ovule animal, on obtient un « cybride » (lire  La Croix du 2 avril 2007).

En choisissant le noyau d'une cellule adulte issue d'une personne atteinte d'une maladie incurable, cette technique permettrait d'étudier les mécanismes biologiques de la pathologie sans avoir recours à des dons d'ovocytes humains. Au Royaume-Uni, les chercheurs sont en attente d'autorisation pour se lancer dans cette étude.

Où en est-on dans les essais cliniques ?

À ce jour, il n'y a aucun essai clinique humain portant sur des cellules souches embryonnaires humaines.

En France, il y a cinq pôles publics d'excellence en thérapie cellulaire et une dizaine de biotechs, dont une ayant un produit en essais de phase III. La plupart travaillent sur des cellules adultes et des cellules embryonnaires dérivées appelées progéniteurs. Beaucoup visent le traitement de l'infarctus du myocarde, des maladies du sang, des déficits immunologiques, du diabète ou des affections neurodégénératives.

Toutefois, la biotech californienne Geron devrait lancer des essais cliniques en 2007 avec des cellules souches embryonnaires neurales destinées à reconstruire la moelle épinière de personnes paralysées.

Denis SERGENT