FEV
03

Les cellules souches...


Tout commence lorsque l’embryon à 5 jours : au cœur de sa « masse cellulaire interne », une centaine de cellules prolifèrent.

Elles ont perdu la capacité d’engendrer un autre individu qu’avaient les cellules issues des premières divisions de l’œuf fécondé, mais leur descendance, en se spécialisant au fil des divisions, va former tous les tissus et les organes du corps.

Certaines de ces cellules souches embryonnaires, comme freinées sur la voie de la différenciation, resteront immature.

On les appelle les cellules souches adultes. Elles sont capables de renouveler le tissu auquel elles appartiennent.

Alors que la science commence à découvrir les processus qui président à la transformation de ces cellules, la médecine tente déjà de mettre à profit leur extraordinaire capacité à produire du tissu biologique.



Sommaire :

Fev
01

Les enjeux :


Et si au lieu de remplacer un organe malade par celui d’un donneur on tentait de le réparer avec les propres cellules du patient ?

Et si des maladies dégénératives incurables trouvaient enfin une solution grâce à l’utilisation de cellules souches ?

La prochaine décennie devrait permettre aux chercheurs de repousser plus loin encore les limites de la médecine régénérative.


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Fev
01

Les cellules de tous les espoirs :


En France, l'espoir de remplacer les neurones :

Les premières greffes ont eu lieu en 1996, mais n’ont été révélées qu’en 2000. Pendant 3 ans, 3 patients atteints de la maladie de Huntington (MH) sur 5, ont vu leurs capacité intellectuelles (communication, mémoire…) et de mouvements s’améliorer.

Chez ces trois patients, le bienfait de l’opération observée après 2 ans a connu un plateau, avant le retour d’une phase de déclin entre 4 et 6 ans.

Ce déclin renforce l’idée que les greffes de cellules souches adultes, prélevées sur des fœtus, ne peuvent à elles seules régler tous les problèmes de la maladie de Huntington.

Mais l’absence de solution pour l’instant pousse les chercheurs à améliorer ce protocole même imparfait. Un deuxième essai a débuté depuis un an, il englobe 30 des patients qui reçoivent une greffe et 30 autres qui forment le groupe témoin.

A ce jour, une cinquantaine de patients sont inclus, dont une petite trentaine greffée, ce qui en fait la plus vaste cohorte mondiale greffée dans la maladie de Huntington. Rendez-vous fin 2008 pour les premiers résultats.


Au Brésil l’espoir de réparer le cœur :

Un résultat inespéré ! « des patients en insuffisance cardiaque, pour qui la greffe de cœur était l’opération de la dernière chance, ont vu leur état s’améliorer à un tel point que les médecins les ont finalement retirés des listes d’attente pour la transplantation ».Voilà comment Radovan Borojevic, biologiste cellulaire à l’université fédérale de Rio de Janero (Brésil), présente le premier bilan de la thérapie expérimentale qu’il teste depuis 2001 sur une vingtaine de patients dont le cœur était arrivé en bout de course.

« Nous avons proposé à ces patients de tenter une réparation inédite de leur cœur malade en y injectant un extrait de moelle prélevée dans leurs propres os »Une méthode que l’équipe brésilienne n’est pas la seule à tester, mais où elle s’avère l’une des plus avancée et surtout l’une de celles qui présente les résultats les plus spectaculaires.

Pratiqués couramment depuis les années 80, la greffe de moelle osseuse sauve la vie des patients atteints de leucémie ou ayant subi une intoxication chimique. En effet, la moelle contient une forte proportion de cellules souches adultes : les cellules hématopoïétiques, chargées de renouveler en permanence les cellules sanguines (globules blancs, globules rouges, plaquettes).

Or, au cours des années 90, les connaissances sur les capacités de différenciation des cellules souches suggèrent qu’on pourrait les utiliser pour réparer le muscle cardiaque.

AUCUNE COMPLICATION

Bonne pioche : des essais sur l’animal, menés tant en Europe qu’en Amérique du Sud et au Japon, vont rapidement montrer qu’une amélioration des fonctions cardiaques est bien possible. Une bonne nouvelle, malheureusement suivie déception de taille ! En effet, si le tissu cardiaque semble régénéré en partie, ce n’est pas parce que les cellules souches injectées dans le cœur se transforment en cellules musculaires cardiaques, contrairement a ce qu’avaient tout d’abord espéré les chercheurs. Autrement dit, la théorie qui veut que des cellules souches adultes soient capables de se métamorphoser dans un type cellulaire différent de celui prévu naturellement si elles se retrouvent dans un autre milieu ne se vérifie pas ici.

Mais alors, d’où vient l’amélioration constatée ? « Personne ne le sait vraiment, reconnaît Radovan Borojevic, mais plusieurs pistes sont envisagées.

En particulier, il semble que le milieu dans lequel baignent les cellules de la moelle renferme des molécules importantes pour la régénération des tissus ».Concrètement, l’opération se déroule sur cinq jours.

Première étape : 50 ml de moelle osseuse sont prélevés dans l’os du bassin du patient. L’échantillon est analysé. Quelques heures plus tard, un cathéter est introduit dans l’artère fémorale au niveau de l’aine, ce qui permet de remonter jusqu’à l’intérieur du cœur sans avoir besoin d’ouvrir la cage thoracique. L’extrait de moelle osseuse est alors injecté en plusieurs fois, à proximité des zones les plus lésées. Sur les vingt et un patients opérés, aucune complication n’a été décelée. De plus, comme il s’agit d’une autogreffe de cellules, aucun médicament antirejet n’a été nécessaire. «dans les six mois, leur vie s’est métamorphosé, s’enthousiasme Radovan Borojevic. Eux qui ne pouvaient plus de lever, ni tenir une conversation ou manger seul sans se retrouver à bout de force, sont redevenus valides. L’un d’entre eux s’est même remis à jouer au foot sur la plage de Copacabana ! »

Des résultats tellement étourdissants que l’équipe médicale va décider d’opérer les sept patients qui devaient constituer le groupe témoin, celui qui ne subissait pas l’autogreffe.

UNE DATE CHARNIERE

Cinq ans après ses débuts, la communauté scientifique continue à regarder d'un oeil tantôt sceptique tantôt admiratif les résultats de cette thérapie révolutionnaire.

En Allemagne, à Francfort, le PR Andréas Zeiher dévelope un protocole assez proche de celui de Radovan Borojevic. Différence notable cependant, il traite des patients dont l'état de santé n'est pas aussi dégradé, et il a déjà opéré plus de 200 personnes. « il a choisi de tester la thérapie cellulaire quelques jours après un infarctus aigu sur des personnes qui suivront de toute façon une rééducation normale.

Du coup, l'efficacité de la thérapie est plus complexe à démontrer car elle doit être distinguée de celle découlant d'une prise en charge classique ». Pourtant, même les très réservé Andréas Zeiher estime désormais que les inhections apportent un « bénéfice significatif aux malades ». Pas de doutes, l'année 2006 restera comme une date charnière dans l'histoire de la thérapie cellulaire en cardiologie.


Au Royaume-Uni, l'espoir de régénérer la moelle épinière :

Actuellement, Geoffrey Raisman sélectionne encore les malades qui participeront à son essai.
Depuis 1985, ce britannique original et têtu a identifié les capacités régénératrice des cellules particulières qui tapissent la muqueuse olfactive cachée au fond de notre nez : les cellules gliales engainantes.

Ce sont elles qui permettent le renouvellement, tous les deux ou trois mois, des neurones olfactifs.

D’où l’idée, imaginée par Geoffrey Raisman, de greffer des cellules engainantes pour permettre la repousse des neurones dans la moelle épinière de patients paralysés. Une idée reprise par d’autres : depuis le début des années 2000, plusieurs équipes se sont lancées dans l’expérimentation humaine, mais il s’agit d’opérations encore trop peu avancées pour conclure à l’efficacité des cellules de la muqueuse nasale.

En fait, tout se jouera en 2007, date du premier essai clinique devant permettre de trancher. Concrètement, des fragments de l’épithélium olfactif seront prélevés par voie chirurgicale (via le palais et les fosses nasales), d’où seront ensuite isolées les précieuses cellules engainantes.

Purifiées et mise en culture, celles-ci seront alors greffées au niveau de la section moelle épinière du malade chez qui elles avaient été prélevées.

L’équipe britannique annonce que son premier essai clinique sera conduit chez des personnes ne souffrant que de sections médullaires très localisées, qui espèrent retrouver l’usage complet de leurs jambes.


En Italie, l'espoir de restaurer la cornée :

« Désormais, nous savons réparer une cornée abîmées, tout comme les spécialistes des brûlures savent le faire avec la peau », se félicite Graziella Pellegrini.

Avec le professeur Michele De Luca, la pharmacologue développe depuis les années 90, une thérapie cellulaire efficace et sûre pour réparer les cornées endommagées par des accidents (produits chimiques …) ou des infections graves.

La nature de ces lésions ne permet pas à ces patients de bénéficier d’une greffe classique de cornée prélevée sur un donneur.

Dans un premier temps, la technique consiste à prélever des cellules spécifiques, appelées cellules souches adultes limbiques dans l’œil sain du patient, puis à les mettre en culture. Après quelques jours, elles se différencient en cellules de la cornée et il ne reste plus qu’à les déposer sur un biofilm transparent, avant de les greffer sur la cornée endommagée.

Le résultat de l’opération dépend de la gravité des lésions. « Plus elles sont superficielles, plus le patient aura de chance de retrouver une vue parfaitement normale dans les mois qui suivent », explique Graziella Pellegrini.

Les précieuses cellules souches limbiques se situent à la frontière entre le blanc de l’œil et la zone colorée. La thérapie est d’ores et déjà reconnue comme une solution efficace et sûre en cas de détérioration de la couche extérieure de la cornée d’un ou des deux yeux.

« En effet, il suffit qu’une zone d’un millimètre carré de cellules souches limbiques soit préservée dans l’un des deux yeux pour que l’opération soit possible » poursuit la chercheuse.

Cette méthode en plein développement en Italie et dans d’autres pays européens est encore très confidentielle en France.


Au Canada, l'espoir de tonifier les muscles :

Un espoir enfin ! Pour la première fois, de jeunes patients atteints de la dystrophie musculaire de Duchenne participent à un essai de thérapie cellulaire.

Cette maladie entraîne, à partir de l’âge de 4 ou 5 ans, la destruction progressive de tous leurs muscles. Elle est liée à une mutation génétique qui empêche la production d’une protéine indispensable à la régénération musculaire, la dystrophine.

Depuis 2 ans, le professeur Jacques Tremblay (unité de génétique du centre hospitalier de Laval) poursuit des essais pour mettre au point une greffe de myoblastes, des cellules musculaires immatures qui sont également qualifiées de cellules souches adultes par les médecins spécialistes du muscle, bien que leur potentiel de différenciation soit limité à un seul type cellulaire. Quelques-unes de ces cellules chargées de produire les fibres musculaires sont prélevées sur des donneurs sains, puis mises en culture afin de les faire se multiplier en grande quantité avant d’être greffées.

Dans le premier volet de l’étude, achevé en 2006, les cellules ont été greffées dans une zone de 1cm/cube sur le mollet des patients. Assez pour observer que la dystrophine était présente dans les fibres musculaires du malade.

Fort de ce résultat, Jacques Tremblay passera à la vitesse supérieure dès 2007. Cette fois, il s’agira de savoir si cette intervention augmente de façon significative la force du muscle greffé. Neuf malades recevront 900 millions de myoblastes chacun dans l’un des muscles de leur avant-bras.

Si le traitement fonctionne, ce sera du jamais vu dans ce type de maladie dégénérative dont les ravages ont toujours été considérés comme inéluctables !

Seul inconvénient, mineur en comparaison des bénéfices attendus, les patients devront suivre un traitement anti-rejet à vie pour éviter la destruction du greffon.


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Fev
01

Les cellules souches embryonnaires :


Les années qui viennent seront décisives pour l’avenir des cellules souches embryonnaires. La prochaine étape consistera en effet à enfin tester sur l’homme le pouvoir régénérant de ces cellules, qui peuvent potentiellement être utilisées pour réparer l’ensemble des tissus humains, et de le comparer à celui des cellules adultes qui, par essence, sont plus limitées. Jusqu'à présent, personne n’était suffisamment avancé dans ces travaux pour oser se lancer.

Or, depuis quelques mois, le rythme s’accélère. Car la grande crainte des effets secondaires liés à l’implantation de ces cellules semble s’estomper. Particulièrement redoutée, l’apparition de tératomes (des tumeurs incontrôlées renfermant l’ensemble des tissus humains) serait évitée, si l’on en croit les tests sur l’animal, pourvu que les cellules soient cultivées en restant sous le contrôle de facteurs de croissance bien choisis.

Conséquence, le bruit court dans les laboratoires du monde entier que plusieurs équipes s’apprêtent à tester leur travail sur une poignée de patients. L’une des plus grande avancées serait celle de l’un des chercheurs américains ayant isolé les premières cellules souches embryonnaires humaines, James Thomson (université du Wisconsin), associé à Geron, société de biotechnologie privée connue pour avoir participé au séquençage du génome humain.

Selon Geron, l’agence de sécurité sanitaire américaine (FDA) pourrait donner son feu vert début 2007 pour la conduite d’essais sur des patients paraplégiques : leur moelle épinière recevrait des implants de cellules neurales obtenues à partir de cellules souches embryonnaires.

Mais il est malheureusement impossible d’en savoir plus tant les enjeux financiers et éthiques exacerbent le culte du secret dans les sociétés telles que Geron ou sa grande rivale, ACT(Advanced Cell Technology), qui elle aussi annonce haut et fort son intention de se lancer dans la course.

UN CŒUR COMME NEUF !

Pourtant la surprise pourrait bien venir de ce côté de l’atlantique… et plus précisément d’un institut de recherche français qui, lui, avance en toute transparence.

L’institut des cellules souches d’Evry, créé en partenariat par l’Inserm et le Généthon, abrite les travaux de Michel Pucéat, éminent spécialiste des cellules cardiaques. En association avec Michel Ménasché, l’un des pionniers des greffes cellulaires dans le cœur, il sait déjà obtenir à partir de cellules embryonnaires humaines des lignées de cellules encore non différenciées, mais engagées sur une voie biologique qui les conduira à se transformer en cellules musculaires cardiaques dès qu’elles seront implantées.

Une véritable prouesse tant cet état « transitoire » des cellules (elles ne sont ici plus tout à fait souches, mais pas encore spécialisées) est extrêmement instable. A tel point que très peu d’équipes dans le monde parviennent à les maintenir correctement en culture. Il y a pourtant d’excellentes raisons de s’entêter : « Lorsqu’un infarctus survient, des centaines de millions de cellules sont détruites dans le cœur, et notre objectif consiste à recréeer toute la masse musculaire cardiaque disparue », répond le chercheur.

Or, il est impossible de cultiver une telle quantité de cellules in vitro. D’où l’idée d’implanter des cellules en voie de différenciation dans le muscle cardiaque : « elles n’exposent théoriquement pas au risque de tératome, tout en gardant une grande capacité à se multiplier ».

Et ça marche ! Sur les rongeurs , 100% des lésions cardiaques ont été réparées.

Et l’avantage par rapport aux essais menés avec des cellules souches adultes est énorme, car il s’agit ici d’une régénération totale d’un muscle cardiaque et non d’une amélioration d’un tissu malade. Le Cœur est comme neuf !

Nom moins spectaculaires se sont révélés les essais sur le mouton. En attendant ceux sur le singe, ultime étape avant de passer à l’homme. Mais d’ores et déjà, les résultats engrangés sont tellement impressionnants qu’un dossier officiel d’autorisation pour un premier essai clinique est en préparation.

Les tests immunologiques notamment semblent démontrer que les cellules implantées ne provoqueront pas ou peu de réaction de rejet. Un traitement antirejet léger sera peut-être utile, mais de manière vraisemblablement transitoire.

« Dans un premier temps, nous préparons un essai de phase 1 pour vérifier l’innocuité de la thérapie sur trois patients souffrant d’une défaillance cardiaque chronique », explique Michel Pucéat, qui espère même la voir démarrer dès l’année prochaine.

On saura alors si 2007 est et bien l’an 1 des cellules souches embryonnaires.

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Sources : Science&Vie n°1070
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