A quoi servent-elles ? | tpe-cellulessouches

I. Les cellules souches embryonnaires

et leur exploitation dans le milieu médical

3- Leur exploitation dans le milieu médical: à quoi servent-elles?

Depuis la loi de bioéthique de 2004, les recherches en France sur l’embryon sont autorisées mais doivent être encadrées et ne sont effectuées que dans le but d’apporter des progrès médicaux majeurs. Bien que des enjeux éthiques influencent ces recherches, les cellules souches constituent une ressource prometteuse dans le milieu médical ; Leurs propriétés ouvrent de grandes perspectives pour la médecine régénératrice mais également pour l'étude des maladies génétiques et la mise au point des traitements.

Les cellules souches embryonnaires et les cellules souches adultes permettent d'acquérir de nouvelles connaissances concernant différents domaines :

Le développement normal et pathologique de l'humain

A partir des cellules souches embryonnaires issues d’embryon sain ou malade, les scientifiques peuvent étudier les différents stades du développement humain et ce que vont devenir ces cellules.

Afin d’étudier une pathologie, on extrait les cellules souches embryonnaires provenant d’un embryon porteur de la maladie que l’on souhaite étudier, cet embryon ayant été identifié dans le cadre d’un diagnostic préimplantatoire ( ) suite à une fécondation in vitro.

Des maladies génétiques rares et leurs traitements

Les cellules porteuses d'une altération génétique associée à une certaine maladie permettent de tester des médicaments et leur efficacité. Elles servent ainsi de modèle cellulaire de la maladie.

Le fonctionnement des cellules des différents organes et les maladies associées

L’étude du fonctionnement de ces cellules implique la différenciation des cellules souches embryonnaires en cellules spécialisées à étudier comme les neurones, les cellules cardiaques ou encore les cellules musculaires. Cette technique est particulièrement utile lorsque l’on souhaite travailler sur des cellules qui ne se reproduisent que très peu, voire absolument pas, ou qui sont difficilement accessibles dans l'organisme, comme par exemple les neurones.

La médecine régénérative et la thérapie cellulaire

Les cellules souches peuvent également être utilisées pour la médecine régénérative. La médecine régénérative regroupe les approches thérapeutiques visant à régénérer un organe dont les cellules ont été endommagées ou détruites par la maladie ou le vieillissement. Elle peut faire appel à des cellules qui seront injectées dans l’organe pathologique ou bien à des médicaments qui pourraient stimuler la régénération de l’organe par la stimulation des cellules souches de cet organe.

Les cellules souches permettraient alors de rétablir la fonction initiale de l’organe malade ; c’est la thérapie cellulaire.

La thérapie cellulaire

La thérapie cellulaire utilise les cellules souches afin de régénérer un organe ou produire des substances susceptibles de rétablir une fonction biologique. Le but de cette thérapie est de soigner durablement le patient grâce à une injection unique de cellules thérapeutiques. Ces dernières peuvent être obtenues à partir de cellules souches pluripotentes, donnant tout type de cellules ou à partir de cellules souches multipotentes, pouvant se différencier en un nombre limité de cellules.

Les cellules souches pluripotentes peuvent être des cellules souches embryonnaires ou des cellules souches pluripotentes induites. De nos jours, les scientifiques savent obtenir la différenciation des cellules pluripotentes en plusieurs types cellulaires, comme les cellules de la rétine ou de la peau. Chaque type cellulaire est obtenu grâce à un mélange de facteurs de croissance et de différenciation spécifique, dont la préparation est longue et complexe à mettre en place.

A la différence des cellules souches embryonnaires ou induites, les cellules souches adultes multipotentes sont déjà engagées dans une voie de différenciation ce qui limite leur différenciation.

Les cellules multipotentes les plus utilisées sont les cellules souches mésenchymateuses présentes dans le tissu adipeux, dans le sang du cordon ombilical et dans la moelle osseuse. Ces cellules sont faciles à prélever et peuvent donner naissance à des cellules cartagineuses (chondrocytes), osseuses (ostéoblastes), graisseuses (adipocytes) et à des fibres musculaires.

Elles intéressent les chercheurs qui pensent pouvoir les exploiter dans l'optique de trouver un moyen de réparer les os, les cartilages et les vaisseaux sanguins abimés après une crise cardiaque et aider à la . Pour le moment, aucun traitement utilisant les cellules souches mésenchymateuses n'a été validé mais des études cliniques sont en cours.

On exploite également les cellules souches hématopoïétiques, situées dans la moelle osseuse et le cordon ombilical, qui donnent l’ensemble des cellules du sang: les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. Ces cellules assurent la production de cellules de sang durant toute notre vie. On a ainsi recourt à des greffes de moelle osseuse dans le traitement de certaines maladies du sang et à la transfusion du sang de cordon ombilical pour traiter des enfants atteints de certaines maladies du sang comme le cancer du sang par exemple. Suite à une greffe ou à une transfusion, les cellules souches hématopoïétiques vont créer de nouvelles cellules de saines qui, peu à peu, remplaceront les cellules endommagées. Les scientifiques se tournent de plus en plus vers la collecte de cordons ombilicaux qui sont plus faciles à utiliser qu'une greffe de moelle osseuse et aussi plus faciles à conserver puisqu'ils peuvent être congelés.

Mais il existe d'autres cellules souches adultes telles que les cellules souches de la peau : les cellules souches épidermiques qui assurent la régénération quotidienne de l'épiderme et les cellules souches du follicule pileux qui régénèrent les follicules pileux, les glandes sébacées et l'épiderme. Les cellules épidermiques sont cultivées par couches successives et permettent à l'heure actuelle de greffer de la peau aux personnes brûlées. Les scientifiques comptent aussi approfondir leurs recherches pour utiliser les cellules épidermiques dans le traitement de certaines maladies génétiques de la peau telles que les épidermolyses bulbeuses héréditaires : c'est un groupe de maladies génétiques caractérisées par une grande fragilité de la peau et parfois des muqueuses entraînant des décollements cutanées et des plaies. De plus, les cellules souches de l’œil issues du limbe peuvent réparer la lésion de la cornée.

Les difficultés de la thérapie cellulaire

Toute la difficulté repose sur la préparation du milieu de culture qui va permettre d’orienter les cellules souches vers le type cellulaire désiré, avec la garantie de leur stabilité après l’implantation. Si une cellule restait indifférenciée, elle pourrait se renouveler indéfiniment dans l’organisme et provoquer, dans les cas les plus graves, un cancer chez le patient.

Une fois le milieu de culture adapté obtenu, les laboratoires doivent respecter les normes de bonnes pratiques de production (GMP : Good Manufacturing Practices) et de conservation, afin d’obtenir des cellules thérapeutiques dites de « grade clinique ». C’est la condition pour que des essais cliniques soient menés sur ces cellules souches par l’Homme.

Cependant, ce traitement coûte cher. En effet, actuellement, le coût d’un médicament de thérapie cellulaire est estimé entre 10 000 et 20 000 euros.

Ainsi les scientifiques tentent de trouver d'autres sources de cellules souches, comme dans le sang du cordon par exemple qui permettent de soigner certaines maladies du sang (leucémies chez l'enfant).

*Positionner la souris sur les mots suivis d'un astérisque pour en faire apparaitre la définition