Cellule souche (médecine)
Un article de Savoir.
| Cet article est une ébauche à compléter concernant la médecine, vous pouvez partager vos connaissances en le modifiant. |
 Attention! : cet article résulte de la division de l'ancien article « cellule souche » en « cellule souche animale » et « cellule souche (médecine) ». Aussi ses informations ne sont-elles plus forcément pertinentes. Veillez donc, en modifiant l'article, à rester dans le cadre approprié (ici : la médecine).
|
Une cellule souche est une cellule indifférenciée se caractérisant par sa capacité à engendrer des cellules spécialisées en se différenciant et sa capacité à se multiplier quasi infiniment à l'identique (autorenouvellement), notamment en culture.
On parle de cellules souches chez les animaux en particulier, mais les méristèmes des plantes en sont aussi constitués. De manière plus globale, tous les organismes pluricellulaires possèdent des cellules souches.
Les cellules souches animales et en particulier les cellules souches humaines font l'objet de beaucoup de recherches actuellement, notamment en médecine en vue de régénérer des tissus voire de créer de toute pièce des tissus et organes. L'origine des cellules souches pose aussi des problèmes d'éthique. L'article portera donc par la suite sur les cellules souches humaines en médecine.
Sommaire |
Différents types de cellules souches
On distingue plusieurs types de cellules souches selon leurs capacités de différenciation :
- Les cellules souches totipotentes : elles peuvent seules conduire au développement d’un être humain. Il s’agit de l’œuf fécondé et des cellules de l’embryon dans les quatre premiers jours de sa croissance (morula de 2 à 8 cellules). C’est à ce stade que l’on peut pratiquer le clonage reproductif par scission embryonnaire
- les cellules souches pluripotentes qui ne peuvent pas produire un organisme entier, mais qui peuvent se différencier en cellules issues de n'importe lequel des 3 feuillets embryonnaires.Elles ne peuvent à elles seules aboutir à la création d’un individu complet. Elles proviennent en effet de la masse cellulaire interne du blastocyste (au stade de 40 cellules) alors que le placenta qui nourrit l’embryon et le protège de tout rejet par le système immunitaire est produit par la couche cellulaire externe (ou trophectoderme).
- les cellules souches multipotentes , présentes dans l’organisme adulte, elles sont à l’origine de plusieurs types de cellules différenciées mais qui conservent leur capacité à s'autorenouveler. Les cellules hématopoïétiques des mammifères, par exemple, donnent des globules rouges, des plaquettes, des lymphocytes T ou B, des macrophages, mais elles ne peuvent pas donner des cellules musculaires.
- les cellules souches unipotentes ne peuvent produire qu'un seul type cellulaire (tout en s'autorenouvelant) comme la peau, foie, muqueuse intestinale, testicule. Certains organes, tels que le cœur et le pancréas, ne renferment pas de cellules souches et n’ont donc aucune possibilité de régénération en cas de lésion.
Il faut prendre garde à ne pas utiliser le terme de « cellule souche » pour les cellules qui, bien qu'étant capables de se différencier en un ou plusieurs types cellulaires, ne peuvent pas s'autorenouveler de manière virtuellement infinie. C'est le cas notamment de la cellule-œuf fécondée et des premières cellules embryonnaires, ainsi que des « cellules progénitrices », très fréquentes dans l'organisme qui ont des capacités de division limitées.
Note: beaucoup d'auteurs considèrent qu'il n'existe pas de cellules souches multi- ou unipotentes: il s'agirait plutôt selon eux soit de cellules progénitrices, soit de cellules souches dont les capacités de différenciation ont été sous-estimées. En outre, certains auteurs utilisent le mot totipotence avec le même sens que pluripotence ; stricto sensu les cellules totipotentes (animales) ne peuvent être considérées comme étant des cellules souches, mais seulement comme des cellules indifférenciées.
Cellules souches multipotentes
Ces cellules présentent trois caractéristiques:
- Elles sont capables de se répliquer indéfiniment en culture tout en conservant, dans des conditions appropriées, leur caractère indifférencié et pluripotent ;
- Elles sont normales du point de vue génétique et ne présentent ni mutations, ni anomalies chromosomiques ;
- Elles peuvent, en culture de laboratoire, se différencier en plus de 200 types de tissus (cellules nerveuses, sanguines, de cartilage, etc.)
Intérêt en recherche
- Étude moléculaire sur l’embryon humain à son tout premier stade de développement
- Intérêt de telles lignées cellulaires pour étudier le processus de développement biologique dès sa phase initiale et discerner ainsi jusqu’où remontent les défauts qui sont à l’origine d'anomalies chromosomiques comme le syndrome de Down
- Ces cellules, par certaines de leurs caractéristiques (vitesse de division, réactions biochimiques, expressions de gènes), s’apparentent de près à des cellules précancéreuses. Elles constituent donc, par leur état instable, un modèle intéressant qui permet d’aborder une situation dans laquelle une cellule peut basculer vers l’état cancéreux en paralléle avec la recherche génomique.
- La recherche sur les cellules souches pluripotentes humaines peut en outre induire des changements importants dans le mode de développement des médicaments et permettre de tester ceux-ci de façon saine et sûre en les testant sur des variétés cellulaires beaucoup plus nombreuses.
Applications thérapeutiques
- L’intérêt des cellules souches pluripotentes est précisément de mettre à la disposition des praticiens une source illimitée de tissus ou de cellules spécifiques et d’élargir considérablement le champ des interventions de la thérapie cellulaire : traitement des maladies d’Alzheimer et de Parkinson, des maladies de la moelle osseuse, des crises cardiaques ou cérébrales, des brûlures, du diabète, de l’ostéoarthrite et de l’arthrite rhumatoïde. Elles sont donc capables de suppléer les cellules détruites (ischémie, irradiation, autodestruction, chimiothérapie, ...) ou de pallier les déficits fonctionnels cellulaires (Parkinson, enzymopathies, etc.).
- Les cellules souches pourraient également contribuer au développement du génie tissulaire. Elles ont prouvé leur capacité à produire les quatre types de fibres musculaires existants et pourraient donc être implantées sur le substrat tissulaire ou sur le muscle lisse des vaisseaux sanguins du cœur.
- Les possibilités de thérapie génique sont nombreuses :
- La première s’appliquerait à des tissus ou organes anormaux par suite de la présence d’un gène muté, chez des individus jeunes ou adulte
- La seconde consisterait dans la correction, par thérapie génique somatique, d’une anomalie génique portée par les parents et transmise à l’œuf fécondé. L’objectif serait que l’enfant ne présente pas la maladie résultant de l’anomalie génique de ses parents.
- La troisième vise à corriger une anomalie génique par clonage intra-couple, c’est-à-dire à obtenir une guérison définitive par la voie du clonage : clonage à partir d’ovocytes de la femme par transfert de noyaux de cellule, corrigés et provenant d’un blastocyste du couple. Cette solution est la seule qui permette d’éliminer définitivement et à coup sûr l’anomalie génique, tout en créant un œuf reconstitué à partir des génomes des deux parents. Il s’agit à la fois d’un clonage et d’une thérapie germinale, mais à l’intérieur du couple. C’est dire que l’embryon ayant servi à produire les cellules ne sera pas sacrifié mais aura, au contraire, ses chances de conduire à la naissance d’un enfant indemne de l’anomalie.
Origine des cellules souches
Pour les recherches scientifiques ou médicales, les cellules souches humaines (et plus généralement de mammifères) peuvent aussi être classées par rapport à leur origine : embryonnaire, fœtale ou adulte.
Cellules souches embryonnaires
Aussi appelées cellules ES (de l'anglais embryonic stem, « souches embryonnaires »), ce sont des cellules souches pluripotentes présentes dans l'embryon peu de temps après la fécondation jusqu'au blastocyste.
Elles sont en pratique prélevées à partir des cellules de la masse interne du blastocyste (un embryon faisant moins de 150 cellules), ce qui nécessite la destruction de l'embryon. Elles peuvent être obtenues à partir d'embryons surnuméraires congelés, issus d'une fécondation in vitro, ou par clonage (par transfert du noyau d'une cellule dans un ovule préalablement privé du sien).
Les recherches sur les cellules souches embryonnaires ne sont actuellement pas très avancées, principalement pour des raisons éthiques. La recherche liée aux cellules souches embryonnaires humaines est fortement controversée du fait de la destruction d'un embryon, considéré dors et déjà par certains comme un être humain à part entière (voir bioéthique).
Cellules souches fœtales
Ce sont des cellules multipotentes de fœtus.
D'un point de vue recherche et thérapeutique, elle peuvent être prélevées sur des fœtus issus d'une interruption volontaire de grossesse. Les cellules souches fœtales ont la particularité d'être déjà orientées vers un type cellulaire particulier.
Cellules souches adultes
Les cellules souches adultes sont des cellules indifférenciées que l'on trouve au sein de tissus qui sont composés en majorité de cellules différenciées. Ce sont généralement des cellules multipotentes. Elles sont la base du renouvellement naturel d'un tissu et de sa réparation à la suite d'une lésion.
Elles sont déjà utilisées dans des traitements de plus d'une centaine de maladies. Elles sont qualifiées de somatiques (du grec σωμα sōma = le corps), et peuvent être trouvées non seulement chez les adultes, mais aussi chez les enfants et même dans le cordon ombilical.
Sources
- Alain Claeys et Claude Huriet, Clonage, thérapie cellulaire et utilisation thérapeutique des cellules embryonnaires. Rapport de l'Office parlementaire des choix scientifiques et technologiques, 23 février 2000 [1]
Bibliographie
- Axel Kahn et Dominique Lecourt, Bioéthique et liberté, PUF/Quadrige essai, Paris, 2004.
- Dominique Lecourt (dir.), Dictionnaire de la pensée médicale (2004), réed. PUF/Quadrige, Paris, 2004.
Voir aussi
- Cellule souche animale en biologie
- Bioéthique
|
|
