Quelles sont les cellules souches et pourquoi sont-elles importantes?

L’idée d’un remède miracle, les corps qui guérissent eux-mêmes, détient une certaine fascination. La recherche sur les cellules souches rapproche la médecine régénérative, mais il existe également une controverse. Alors, quelles sont les cellules souches, et pourquoi sont-elles si importantes?

Les cellules souches sont un type de cellule qui peut se développer dans de nombreux autres types de cellules. Les cellules souches peuvent également se renouveler en se divisant, même après avoir été inactifs pendant une longue période.

Quand une cellule souche se divise, les nouvelles cellules peuvent soit devenir une cellule souche ou une cellule spécifique, comme une cellule sanguine, une cellule cérébrale ou un muscle.

Une cellule souche est connue comme une « cellule indifférenciée », car elle peut encore devenir n’importe quel type de cellule. En revanche, une cellule sanguine, par exemple, est une cellule «différenciée», car elle est déjà un type spécifique de cellule.

Les cellules souches en thérapie

Dans certains tissus, les cellules souches jouent un rôle important dans la régénération, car elles peuvent facilement se diviser, et elles peuvent continuer à remplacer les cellules mortes. Les scientifiques croient que cela peut offrir des traitements potentiels pour des conditions telles que le diabète et les maladies cardiaques.

Par exemple, si quelqu’un a endommagé le tissu de son cœur, il pourrait être possible de stimuler la croissance de tissus sains en transplantant des cellules souches cultivées en laboratoire dans le cœur du patient.

Une étude à petite échelle publiée dans l’essai de cette méthode. Les chercheurs ont signalé une réduction de 40 pour cent de la taille du tissu cardiaque cicatriciel causé par des crises cardiaques.

Dans le passé, ce genre de cicatrices a été considéré comme permanent et incurable.

Les patients, qui avaient tous une insuffisance cardiaque avancée, avaient une amélioration moyenne de 30% de la fonction cardiaque. Ils ont également signalé une amélioration de 70% de la qualité de vie 24 mois après l’injection des cellules souches.

Cependant, cette étude n’a impliqué que 11 participants. Il est difficile de dire si l’amélioration de la fonction cardiaque a été causée par la transplantation de cellules souches, ou si elle a été causée par autre chose.

Toutes les transplantations ont eu lieu alors que les patients subissaient un pontage coronarien, par exemple, il est donc possible que l’amélioration de la fonction cardiaque soit due au pontage plutôt qu’au traitement par cellules souches.

Pour approfondir la question, les chercheurs envisagent de faire une autre étude, cette fois en incluant un groupe témoin de patients atteints d’insuffisance cardiaque qui subissent un pontage, mais qui ne reçoivent pas le traitement par cellules souches.

Une autre étude publiée suggère que les thérapies par cellules souches pourraient constituer la base d’un traitement personnalisé du diabète.

Chez les souris et les cultures en laboratoire, les chercheurs ont réussi à produire des cellules sécrétant de l’insuline à partir de cellules souches dérivées de la peau de personnes atteintes de diabète de type 1.

«En théorie, si nous pouvions remplacer les cellules endommagées chez ces individus par de nouvelles cellules bêta pancréatiques – dont la fonction principale est de stocker et de libérer l’insuline pour contrôler la glycémie – les patients atteints de diabète de type 1 n’auraient plus besoin d’injections d’insuline.

Jeffrey R. Millman, professeur adjoint de médecine et de génie biomédical à l’École de médecine de l’Université de Washington et premier auteur.

Millman espère que ces cellules bêta dérivées des cellules souches pourraient être prêtes pour la recherche chez les humains dans les 3 à 5 ans. « Ce que nous envisageons est une procédure ambulatoire dans laquelle une sorte de dispositif rempli de cellules serait placé juste sous la peau », at-il dit.

Les cellules souches pourraient avoir un grand potentiel dans le développement de nouvelles thérapies.

Les cellules souches dans le développement de médicaments

Une façon dont les cellules souches sont utilisées actuellement consiste à développer et tester de nouveaux médicaments.

Le type de cellules souches couramment utilisées à cette fin est appelé cellules souches pluripotentes induites.

Ce sont des cellules qui se sont déjà différenciées, mais elles ont ensuite été génétiquement «reprogrammées» en utilisant des virus contrôlés. De cette façon, ils ressemblent à des cellules souches embryonnaires indifférenciées.

De nouvelles cellules différenciées peuvent être cultivées à partir de ces cellules souches pluripotentes pour ressembler, par exemple, à des cellules cancéreuses. La création de ces cellules signifie que les médicaments anticancéreux peuvent être testés en les utilisant.

Une grande variété de types de cellules cancéreuses sont déjà fabriqués en utilisant cette méthode. Cependant, parce que ces cellules ne peuvent pas encore être faites pour imiter les cellules cancéreuses d’une manière contrôlée, les résultats ne peuvent pas toujours être reproduits avec précision.

Les thérapies actuelles fonctionnent-elles?

Au cours des dernières années, des cliniques ont ouvert des traitements pour les cellules souches. Une étude publiée en 2016 compte 570 de ces cliniques aux États-Unis seulement. Ils offrent des thérapies à base de cellules souches pour des troubles allant des blessures sportives au cancer.

Cependant, les thérapies par cellules souches sont encore essentiellement théoriques plutôt que fondées sur des preuves.

Très peu de traitements par cellules souches ont même atteint la phase la plus précoce d’un essai clinique. La plupart des recherches en cours sont effectuées chez la souris ou dans la boîte de Pétri.

Malgré cela, les cliniques sont autorisées par la Food and Drug Administration des États-Unis (FDA) à injecter des patients avec leurs propres cellules souches, tant que les cellules sont destinées à effectuer uniquement leur fonction normale.

D’où viennent les cellules souches?

Les cellules souches peuvent être récoltées de différentes manières.

Les cellules souches embryonnaires proviennent d’un embryon âgé de quelques jours seulement.

Les cellules souches adultes peuvent être extraites de différents types de tissus, y compris le cerveau, la moelle osseuse, les vaisseaux sanguins, les muscles squelettiques, la peau, les dents, l’intestin, le foie, entre autres.

Le liquide amniotique contient des cellules souches. Beaucoup de femmes optent pour un test d’amniocentèse qui vérifie les anomalies congénitales avant la naissance de l’enfant. Si le liquide est conservé, il pourrait être utilisé pour traiter certains malformations congénitales soit pendant la gestation ou après la naissance.

Les cellules souches pluripotentes induites (cellules iPS) sont des cellules qui peuvent être reprogrammées pour agir comme des cellules souches, pour une utilisation en médecine régénérative.

Questions éthiques

L’utilisation des cellules souches dans la recherche médicale a été controversée, historiquement.

La raison en est que lorsque l’utilisation thérapeutique des cellules souches a attiré l’attention du public à la fin des années 1990, c’est parce que les scientifiques avaient d’abord maîtrisé la technique de dérivation des cellules souches humaines à partir d’embryons.

Beaucoup de gens sont en désaccord avec l’utilisation de cellules embryonnaires humaines pour la recherche médicale, parce que l’extraction de la tige signifie la destruction de l’embryon.

Cela crée des problèmes complexes, car il existe différentes croyances quant à ce qui constitue le début de la vie humaine.

Pour certaines personnes, la vie commence quand un bébé naît, ou quand un embryon se développe en un fœtus. D’autres croient que la vie humaine commence à la conception, de sorte qu’un embryon a le même statut moral et les mêmes droits qu’un adulte ou un enfant.

C’est en raison de ses opinions religieuses fortes et pro-vie que le président George W. Bush a interdit le financement de la recherche sur les cellules souches humaines en 2001.

« A la base, cette question nous oblige à confronter des questions fondamentales sur les débuts de la vie et les fins de la science », a alors annoncé Bush. « Ma position sur ces questions est façonnée par des croyances profondes et je crois aussi que la vie humaine est un don sacré de notre créateur. »

Cependant, les restrictions de recherche mises en place par l’administration Bush ont été partiellement annulées pendant le mandat du président Obama.

L’utilisation de cellules souches pluripotentes a été introduite en 2006. Les cellules souches de cette méthode ne proviennent pas de cellules souches embryonnaires. Par conséquent, cette technique n’est pas associée aux mêmes préoccupations éthiques.

Avec cela, et d’autres progrès récents dans la technologie des cellules souches, les attitudes envers la recherche sur les cellules souches ont évolué un peu.

Les recherches en cours

La recherche sur les cellules souches fait progresser la compréhension scientifique de la façon dont un organisme se développe à partir d’une seule cellule, et comment les cellules défectueuses sont remplacées par des cellules saines chez les humains et les animaux.

Comprendre le cancer

Beaucoup de conditions médicales sérieuses qui se produisent dans les humains, telles que le cancer et les malformations congénitales, sont provoquées par les cellules se divisant anormalement.

En étudiant les cellules souches et le processus de différenciation cellulaire, nous pouvons mieux comprendre comment ces maladies apparaissent et comment elles peuvent être traitées.

Médecine régénératrice

En juin 2016, deux chercheurs ont remporté le deuxième prix dans la catégorie matériaux du concours technologique émergent de la Royal Society of Chemistry du Royaume-Uni pour créer un biomatériau synthétique qui stimule les cellules souches natives des dents du patient.

Les chercheurs croient que ce matériau remplacera les obturations, car les cellules souches inciteraient simplement les dents endommagées à se guérir.

Bien que beaucoup plus de recherches soient nécessaires avant que les thérapies à base de cellules souches puissent faire partie de la pratique médicale régulière, la science autour des cellules souches se développe tout le temps.

Dans presque tous les domaines thérapeutiques, on espère que la technologie des cellules souches va révolutionner les normes thérapeutiques et introduire au moins une nouvelle norme de traitement personnalisé, et peut-être même des corps autorégénérateurs.

Quand cela peut arriver, personne n’est prêt à le dire.

Écrit par David Railton