Ayant la capacité de remplacer les cellules perdues et endommagées et la plasticité de se développer en d’autres types de cellules, les cellules souches semblent offrir des opportunités sans précédent pour traiter une gamme de maladies, y compris celles actuellement considérées comme incurables. Cependant, malgré l’impulsion de la recherche sur les cellules souches au cours des deux dernières décennies, son application clinique reste difficile.
Que sont les cellules souches ?
La plupart des cellules du corps humain sont spécialisées pour accomplir une certaine fonction : les cellules musculaires se contractent, les cellules neurales transmettent les signaux et les glandes produisent les hormones. Plus une cellule est spécifiée, plus sa capacité à se répliquer est faible.
Cependant, un petit nombre de cellules restent relativement peu spécialisées et conservent leur capacité à se renouveler et peuvent se différencier en d’autres types de cellules. Dans une certaine mesure, ces cellules ressemblent aux cellules d’un embryon humain, qui donnent naissance à divers tissus et organes.
Les cellules qui peuvent se renouveler et se développer en d’autres types de cellules sont appelées cellules souches.
Quelles sont les sources de cellules souches ?
Les cellules souches peuvent être prélevées dans les tissus vivants, multipliées si nécessaire ou produites en laboratoire. Il existe trois types différents de cellules souches :
Les cellules souches embryonnaires sont les cellules souches les plus polyvalentes, c’est-à-dire qu’elles peuvent se développer en n’importe quel autre type de cellule et sont donc appelées pluripotentes. Ils sont issus d’un embryon âgé jusqu’à cinq jours. L’utilisation de cellules souches embryonnaires est intensément contestée en raison de problèmes éthiques et moraux.
Les cellules souches périnatales peuvent être facilement prélevées dans le liquide amniotique qui entoure le fœtus ainsi que dans le cordon ombilical après la naissance du bébé. Cette collection ne nuit ni au fœtus ni au bébé. Cependant, les cellules souches périnatales ont un potentiel de différenciation quelque peu inférieur à celui des cellules souches embryonnaires.
Les cellules souches adultes, telles que les cellules souches hématopoïétiques ou les cellules souches mésenchymateuses, servent de réservoir pour la croissance et le remplacement des cellules qui sont perdues chaque jour. Ils peuvent être extraits de la moelle osseuse ou de la graisse d’une personne. Leur potentiel de différenciation est encore plus faible par rapport aux cellules souches périnatales, mais elles peuvent encore se développer en plusieurs types de cellules.
Pour surmonter les problèmes éthiques tout en préservant la pluripotence, des techniques de génération artificielle de cellules souches ont été développées. Les cellules matures peuvent être reprogrammées en cellules souches pluripotentes par manipulation génétique. Ces cellules sont appelées cellules souches pluripotentes induites.
Shinya Yamanaka et John Gurdon ont reçu le prix Nobel pour la découverte de cette méthode en 2012.
Comment fonctionnent les cellules souches ?
Les cellules souches transplantées offrent des avantages thérapeutiques non seulement en remplaçant les tissus endommagés, mais aussi en modulant la réponse immunitaire, en libérant des substances qui soutiennent les tissus environnants et en favorisant la croissance des vaisseaux sanguins.
Quels types de traitements à base de cellules souches sont actuellement disponibles ?
Malgré l’énorme intérêt scientifique pour les cellules souches, un nombre limité de thérapies à base de cellules souches sont actuellement approuvées pour une utilisation de routine.
L’une des thérapies à base de cellules souches les plus largement appliquées est la greffe de cellules souches hématopoïétiques, qui est déjà utilisée depuis des décennies pour traiter certains cancers du sang et certaines maladies du système immunitaire.
Les cellules souches peuvent être prélevées dans la moelle osseuse ou le sang d’un patient (greffe autologue) ou d’un donneur compatible (greffe allogénique). En outre, plusieurs produits de sang de cordon ombilical approuvés sont disponibles aux États-Unis pour la greffe de cellules souches hématopoïétiques.
La préparation de cellules souches mésenchymateuses a été approuvée pour le traitement de la maladie du greffon contre l’hôte, une complication potentiellement mortelle après une allogreffe de moelle osseuse où les cellules transplantées attaquent les cellules saines du patient.
Une préparation commerciale de cellules souches mésenchymateuses prélevées sur du tissu adipeux a été autorisée pour une utilisation dans la maladie de Crohn (une maladie inflammatoire du gros intestin) compliquée par une fistule périanale (une ouverture menant de l’intestin à la surface de la peau).
Plusieurs préparations de cellules souches et de cellules plus matures ont été approuvées et commercialisées au Japon, en Australie, en Inde et en Iran pour le traitement de divers défauts cutanés, cartilagineux et osseux.
Quelles sont les applications potentielles des cellules souches dans le futur ?
Les domaines de première ligne pour la recherche sur les cellules souches sont les troubles neurologiques (accident vasculaire cérébral, sclérose en plaques, lésions de la moelle épinière, maladies d’Alzheimer, de Parkinson et de Huntington ), les troubles dégénératifs de la vision, l’arthrose, les maladies cardiovasculaires (infarctus du myocarde et insuffisance cardiaque), les maladies chroniques du foie, les maladies parodontales. régénération tissulaire, plaies et brûlures et diabète.
Des études chez l’animal ont montré des résultats prometteurs dans ces domaines. Par exemple, les cellules souches ont restauré divers déficits neurologiques, notamment des troubles cognitifs, une fonction cardiaque et une vision améliorées. Dans les études cliniques chez l’homme, les effets des cellules souches chez l’homme étaient généralement moins marqués que chez l’animal.
Néanmoins, presque toutes les études ont trouvé la thérapie par cellules souches sûre, ce qui permet de poursuivre les recherches sur un plus grand nombre de patients.
Quels sont les inconvénients de la thérapie par cellules souches ?
Plusieurs problèmes ralentissent l’utilisation des cellules souches dans la pratique clinique.
L’utilisation de cellules souches embryonnaires humaines provoque des débats éthiques, moraux et politiques concernant leur potentiel en tant qu’êtres humains. Ainsi, tous les efforts sont faits pour remplacer les cellules souches embryonnaires par d’autres types de cellules souches, par exemple des cellules souches périnatales ou pluripotentes induites. Lorsque l’utilisation d’embryons est jugée nécessaire, des embryons « surnuméraires » créés lors de procédures de fécondation in vitro peuvent être utilisés.
Les cellules souches embryonnaires ont un génotype distinct qui est différent de l’individu chez qui elles sont implantées, par conséquent le système immunitaire de l’hôte les attaque. Non seulement les cellules souches peuvent être détruites au cours du processus, mais des réactions immunitaires exagérées ou une dérégulation du système immunitaire peuvent se développer.
En raison de leur capacité à se diviser rapidement, les cellules souches ont le potentiel d’induire des tumeurs. Dans les études animales, les cellules souches embryonnaires ont induit diverses tumeurs, dont un tératome (un amas tumoral de plusieurs types de tissus).
Bien que la formation de tumeurs ne se soit produite qu’incidemment dans les études sur l’homme, les chercheurs recherchent constamment des méthodes pour surmonter la tumorigénicité des cellules souches.
Les patients doivent être très vigilants lorsqu’ils envisagent tout type de thérapie par cellules souches. Certaines cliniques ont profité de l’intérêt du public pour les cellules souches et ont eu recours à des interventions non autorisées sur les cellules souches. De telles thérapies ont nui à certains patients qui ont subi une perte de vision, des lésions neurologiques et organiques, la croissance de tumeurs, une infection bactérienne, etc.
L’Agence européenne des médicaments et la Federal Drug Administration ont émis des avertissements concernant ce type d’intervention.
