Cellules souches : la médecine de demain ?

Une cellule souche, qu'est-ce que c'est ?

Les cellules souches ont permis d'incroyables avancées médicales, amélioré le traitement de certaines pathologies et continuent, chaque jour, de livrer leurs secrets aux chercheurs du monde entier. Elles sont capables de se renouveler et de produire différents types cellulaires pour réparer toutes sortes de tissus et d'organes endommagés.

Au sein de notre corps, on trouve des cellules souches partout : dans la peau, le foie, les muscles, le sang... Elles participent au renouvellement des tissus. Par exemple, dans la moelle osseuse, en se multipliant, les cellules souches adultes donnent naissance à des cellules qui vont se différencier en cellules sanguines (globules blancs, plaquettes...).

L'avantage des cellules souches adultes, c'est que l'on peut les prélever directement sur le malade, les cultiver et les réinjecter. Il n'y a pas de risque de rejet. En revanche, elles sont "spécialisées". Par exemple, une cellule souche de la moelle osseuse peut se différencier en cellules sanguines (globules rouges, globules blancs et en plaquettes) mais elle ne peut pas se différencier en cellule cardiaque ou neuronale.

Les cellules souches issues de l'embryon humain n'ont pas cette limite. Elles sont dites totipotentes. Elles ont effectivement une capacité de différenciation illimitée. En d'autres termes, elles peuvent aussi bien devenir des cellules du cerveau, des poumons, du foie etc. Par ailleurs, elles sont beaucoup plus faciles à cultiver en laboratoire mais leur origine embryonnaire soulevant des questions éthiques, leur utilisation, en France, est limitée. Elle est étroitement encadrée par l'Agence de la biomédecine qui autorise la réalisation de recherches à finalité thérapeutique, pour une durée maximale de cinq ans.

Une alternative existe, ce sont les cellules souches pluripotentes induites. Les chercheurs prélèvent des cellules souches adultes et leur font subir une sorte de cure de jouvence, une reprogrammation qui leur permet à nouveau de se multiplier pour donner naissance à n'importe quel type de cellules comme le ferait une cellule souche embryonnaire. Pour le moment, ce type de cellules souches a été utilisé sur très peu de patients, notamment au Japon. Ces travaux sont encore préliminaires.

Cellules souches : sésame de la recherche

Vierges. La particularité et l'avantage des cellules souches est qu'elles ne sont pas encore spécialisées. Elles sont comme vierges. Elles ont gardé la capacité à se transformer en différents types de cellules - muscle, peau, cerveau - en fonction de l'environnement dans lequel elles se trouvent, et ce à l'infini.

Leur naissance. Elles apparaissent dans les premiers jours après la fécondation, les cellules embryonnaires entre le cinquième et le huitième jour, et les cellules souches adultes après le huitième jour. L'avantage de ces dernières est qu'elles restent présentes dans le corps tout au long de la vie. Ainsi, on peut les prélever à tout moment dans la moelle osseuse, le muscle ou encore le foie.

Problématique éthique. Les recherches sur les cellules souches embryonnaires sont très encadrées. En effet, certaines personnes considèrent qu'un embryon de quelques cellules est déjà un être vivant qu'on ne doit pas manipuler. Malgré tout, la loi française a autorisé ces recherches jusqu'en 2011.

Soigner à partir de cellules souches : la thérapie cellulaire

Tout l'enjeu pour les chercheurs est de s'assurer que les cellules souches deviendront bien ce qu'on attend d'elles. C'est essentiel si on veut les utiliser en clinique, c'est-à-dire en thérapie cellulaire.

La thérapie cellulaire a commencé avec deux applications : la greffe de peau d'abord. A partir d'un petit prélèvement, il est possible de cultiver les cellules de la peau pour obtenir une surface de plusieurs mètres carrés. Une technique très utile pour soigner les grands brûlés.

L'autre application historique est la greffe de moelle osseuse. Quand on greffe une moelle à un patient atteint d'un cancer du sang par exemple, ce sont les cellules souches présentes dans le greffon qui vont servir à fabriquer de nouveaux globules blancs et rouges.

Bébés-bulles : l'espoir des thérapies géniques

Les cellules souches peuvent aussi venir en aide aux bébés-bulles. Ces enfants nés sans défenses immunitaires vivent dans un environnement stérile pour éviter toute infection.

Un des espoirs pour que ces enfants quittent leur bulle sans danger est la thérapie génique. Lors du dernier essai thérapeutique conduit par le Pr Fischer, la thérapie génique a permis de corriger le déficit de l'immunité chez plusieurs jeunes patients.

La thérapie génique consiste à utiliser des cellules souches du patient pour corriger le gène défectueux en laboratoire. Cette nouvelle version du gène est ensuite insérée dans un virus rendu inoffensif. Lorsque le virus rentre en contact avec une cellule, il transmet le gène ainsi corrigé dans le patrimoine génétique de l'enfant.

Sur les neuf nourrissons traités lors du dernier essai thérapeutique, sept ont aujourd'hui un système immunitaire renforcé. Une victoire pour le Pr. Alain Fischer, le père de la thérapie génique. Même si pour lui, il est trop tôt pour parler de guérison : "Cette thérapie génique a permis de corriger leur déficit immunitaire, donc ils vivent dans de bonnes conditions. On a beaucoup d'espoir que l'effet dure des années… mais il vaut mieux parler de correction stable que de guérison".

Aujourd'hui, 60 enfants dans le monde ont pu sortir de leur bulle grâce à la thérapie génique. Et cette méthode est déjà testée pour soigner d'autres maladies génétiques rares.

Le coeur réparé grâce à des cellules souches

En 2015, une première mondiale a eu lieu à l'hôpital européen Georges Pompidou de Paris : une greffe de cellules cardiaques dérivées de cellules souches a été réalisée avec succès.

Comme un pansement, un patch de 20 centimètres carrés est déposé sur la lésion causée par l'infarctus. Il se compose de cellules souches embryonnaires, issues d'une fécondation in vitro. Cultivées pour devenir des cellules cardiaques, elles ont pour mission de pallier la déficience des cellules malades et permettre ainsi au coeur de se recontracter.

Auteur de cette prouesse, le Pr Philippe Menasché, chirurgien cardiaque, est toujours resté prudent : "Si réparation il y a, elle vient du coeur greffé mais qui est stimulé par les cellules transplantées qui jouent un rôle de détonateur, de gâchette en activant des voies de cicatrisation qui étaient dormantes et qui se trouvent ainsi mobilisées et réactivées".

Hypothèse avancée : même si les cellules souches ne persistent pas indéfiniment dans le tissu greffé, elles sécréteraient avant de disparaître des facteurs de cicatrisation. Pour décrypter ce mécanisme, l'équipe s'est penchée sur l'infiniment petit, sur de minuscules enveloppes jouant le rôle de transporteurs. Les cellules souches cardiaques contiennent des transporteurs appelés vésicules. Ces vésicules renferment de nombreux éléments bénéfiques, facteurs de croissance et de réparation. En présence d'une cellule malade, les vésicules vont se diriger vers elle pour rentrer à l'intérieur et y larguer leur chargement.

À terme, il s'agirait de mettre au point un traitement moins invasif pour certaines pathologies cardiaques. Pour l'instant, des injections sur la souris ont montré l'émergence de nouvelles cellules cardiaques dans une partie du coeur abîmé par un infarctus. Des résultats prometteurs qui pourraient inclure d'autres pathologies comme les accidents vasculaires cérébraux ou l'insuffisance cardiaque chronique.