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Cellules nerveuses derivees de cellules souches microscope electronique miniatureIntroduction

La scène se passe dans une pharmacie dans une quinzaine d’années :

« Bonjour Mademoiselle la pharmacienne, je vous apporte mon ordonnance de cellules souches pour ma sclérose en plaques, je peux venir les chercher ce soir ? ».

Bien sûr c’est une fiction, mais ce n’est peut-être pas si loin d’une réalité future… Retour sur une des avancées médicales les plus prometteuses de la maladie.

 

Que sont ces fameuses cellules souches ?

Les cellules souches sont des cellules immatures non spécialisées, indifférenciées, qui se renouvellent elles-mêmes sur de longues périodes à travers la division cellulaire. Sous certaines conditions, elles peuvent se transformer en cellules matures avec des fonctions spéciales telles que les cellules battantes du muscle cardiaque ou des cellules produisant de l’insuline du pancréas.

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Cellules souches

Origine des cellules souches (figure 1)

 

On distingues deux types de cellules souches : les cellules souches embryonnaires et les cellules souches de l’adulte.

Les cellules souches humaines embryonnaires (Human embryonic stem cells hESCs en anglais) sont dérivées de jeunes surplus d’embryons humains (5 ou 6 jours après fertilisation). Ces embryons ont été créés pour traiter l’infertilité à travers les procédures de fécondation in vitro (FIV), et donnés à la recherche car non utilisés.

Il existe également des cellules souches chez l’adulte, situées dans les tissus et permettant leur renouvellement, mais à la différence des cellules souches embryonnaires, elles ne peuvent se différencier qu’en cellules spécifiques de ce tissu. Elles sont ainsi dites multipotentes et non pluripotentes comme les cellules ES qui ont la capacité de se différencier en toutes les cellules des différents tissus de l’organisme. D’autre part, ces cellules souches adultes sont plus difficiles d’accès et donc moins disponibles.

C’est pour cela que la recherche se concentre aujourd’hui essentiellement sur l’étude des cellules ES, après que les études effectuées au tournant du millénaire sur les cellules souches adultes ont montré leurs limites . Etant donné leurs propriétés uniques, les cellules ES ont un champ d’application très élargi qui va de l’étude du développement humain, au développement de nouveaux médicaments, en passant par la médecine régénérative. C’est ce dernier point qui est le plus prometteur, car les cellules ES, de par leur pluripotentialité, constituent une formidable source intarissable de cellules spécialisées humaines utilisables dans la thérapie transplantative.

Les cellules ES mises en culture (figure 2) puis dérivées en cellules matures (figure 3) pourraient potentiellement être transplantées afin de restaurer la fonction cellulaire dans un nombre important de maladies liées à la perte de fonction de la cellule.

Colonnies de cellules souches microscope optique

Colonies de cellules souches visionnées au microscope optique (laboratoire du Pr Reubinoff, Hôpital Haddassa, Jérusalem, Israêl) (figure 2)

Cellules nerveuses derivees de cellules souches microscope electronique

Cellules nerveuses dérivées de cellules souches visionnées au microscope électronique à balayage (laboratoire du Pr Reubinoff, Hôpital Hadassa, Jérusalem, Israêl) (figure 3)

 

Cela inclut les désordres neurodégénératifs tels que la maladie de Parkinson ou d’Alzheimer, la sclérose en plaques, les accidents vasculaires cérébraux, aussi bien que l’insuffisance cardiaque, le diabète et d’autres. Le nombre de patients qui pourraient potentiellement bénéficier de ces progrès est impressionnant : plus de 16 millions de personnes à travers le monde souffrent de maladies neurodégénératives, plus de 120 millions du diabète.

 

Interview du Professeur Reubinoff

Nous avons rencontré le Professeur Reubinoff, de l’Hôpital Universitaire Hadassa de Jérusalem en Israël, dont le centre est à la pointe mondiale dans le domaine.

Il nous explique que  «  le rôle des cellules souches transplantées dans les maladies dégénératives est à la fois regénératif, ce qui paraît assez logique, mais également immunomodulateur et trophique c'est-à-dire en termes moins techniques non seulement de remplacer les tissus lésés mais également de les réparer ». Son équipe l’a ainsi démontré très récemment (1) sur des modèles animaux, dans une maladie dégénérative qui fait des ravages : la dégénérescence maculaire liée à l’âge ou DMLA qui constitue la première cause de cécité dans les pays développés, et qui se caractérise par une dégénerescence de la rétine. Cette même équipe avait également réussi à transplanter des cellules nerveuses dérivées de cellules ES dans le cerveau de rats atteints de maladie de Parkinson avec pour résultat une guérison complète (2).

Les exemples de transplantation de cellules spécialisées dérivées de cellules ES par des équipes américaines, françaises, australienne ou de Singapour sont encore nombreux : transplantation de cellules cardiaques dans le cœur de modèles animaux atteints d’insuffisance cardiaque, transplantation de cellules du pancréas dans le diabète, transplantation de cellules musculaires dans les dystrophies musculaires, transplantation de cellules nerveuses dans la sclérose en plaque…

Dans la même optique, la transplantation de cellules ES génétiquement modifiées pourrait permettre le transfert et l’expression de gènes étrangers dans des organes cibles dans le cadre d’une thérapie génique mais c’est encore un niveau technique plus complexe.

Le potentiel de ces cellules ES est donc impressionnant, mais quand  pourrons-nous palper cette avancée et soigner des malades ?

Pour l’instant, la recherche expérimentale s’effectue sur des modèles animaux, « mais les premiers essais cliniques sur l’homme sont prévus dans les deux prochaines années » selon le Professeur Reubinoff, pour qui « l’arrivée du « médicament » n’aura lieu que dans minimum dix ans », le temps de confirmer les essais.

Car bien sûr tout n’est pas rose, et comme dans tout progrès scientifique les aléas sont nombreux. Le principal problème réside dans la potentialité de ces cellules ES de se diviser indéfiniment ce qui pourrait donner lieu à l’apparition de monstres cancéreux ou tératomes… Mais faisons confiance à nos scientifiques pour pallier ce problème.

 

« Science sans conscience n’est que ruine de l’âme » disait Rabelais.

En effet, cette avancée soulève un problème éthique débattu de part le monde.

Ainsi, en France, la recherche sur l’embryon est par principe interdite. Cependant, les lois de bioéthique de 2004 et le décret du 6 février 2006 précisent que par dérogation et pour une période limitée de cinq ans renouvelable, « les recherches peuvent être autorisées sur l’embryon et les cellules embryonnaires lorsqu’elles sont susceptibles de permettre des progrès thérapeutiques majeurs et à la condition de ne pouvoir être poursuivies par une méthode alternative d’efficacité comparable, en l’état des connaissances scientifiques ».

Dans d’autres pays d’Europe comme la Pologne, l’Allemagne ou la Hongrie, cela reste formellement interdit. Aux Etats-Unis, la recherche est strictement encadrée par le National Institut of Health (NIH). Tout le débat réside en fait dans la définition du début de la vie. Ainsi, dans la doctrine catholique, cela commence dès la fécondation, c'est-à-dire dès la formation de l’œuf, ce qui explique que la recherche sur les cellules souches reste interdite dans des pays très catholiques tels que la Pologne. Par opposition, la religion juive considère que « la vie apparaît à partir du quatorzième jour après la fécondation, c'est-à-dire après l’implantation de l’embryon dans l’utérus maternel et au moment où commence véritablement la formation des organes » nous rapporte le Professeur Reubinoff ; « la recherche sur les cellules souches embryonnaires humaines, qui utilise des embryons de 6 jours d’âge maximum est encouragée en Israël par les autorités rabbiniques qui voient en elle une potentialité importante de sauver des vies » précise ce dernier.

Quoi qu’il en soit, les perspectives dans ce domaine sont immenses, et il y a fort à parier que l’histoire imaginaire du début de notre article ne paraîtra pas si ubuesque pour nos enfants.

 

Références

  1. Reubinoff BE Pera MF, Fong CY, Trounson A, Bongso A. Embryonic stem cell lines from human blastocysts: somatic differentiation in vitro. Nature Biotechnol 2000; 18: 399-405.
  2. Ben-Hur T, Idelson M, Khaner H, Pera M, Reinhartz E,Itzik A, and Reubinoff BE. Human embryonic stem cell-derived neural progenitors correct behavioral deficits in a Parkinson rat model. Stem Cells 2004; 22(7):1246-1255.

Pour en savoir plus :

Les cellules souches porteuses d’immortalité, Nicole le Douarin ,2007, éd. Odile Jacob.

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