Cellules souches et thérapie cellulaire

En pratique, les cellules souches embryonnaires sont prélevées sur des embryons surnuméraires obtenus par fécondation in vitro et qui ont été congelés en prévision d’un projet parental finalement abandonné. Les scientifiques travaillent le plus souvent à partir de lignées détenues et commercialisées par des laboratoires, évitant ainsi de sacrifier inutilement des embryons.
L’utilisation de cellules souches embryonnaires pose des problèmes éthiques : leur prélèvement nécessite en effet la destruction d’un embryon, et donc d’une vie humaine potentielle. La "valeur" de l’embryon au stade auquel il est détruit est diversement interprétée par les religions.

Les cellules souches embryonnaires ne sont pas les seules cellules pluripotentes: depuis 2006, on sait également produire des cellules souches pluripotentes induites (IPS). Les cellules IPS sont obtenues à partir de cellules adultes différenciées dans lesquelles quatre gènes de pluripotence sont introduits. Cette manipulation - on parle de "reprogrammation" - leur redonne l’habilité à se différencier en n’importe quel type de cellules et à se multiplier indéfiniment. Elles sont prélevées chez des adultes. Le sang de cordon également riche en cellules souches.
Les chercheurs savent aujourd’hui obtenir la différenciation des cellules pluripotentes en plusieurs types cellulaires, comme des cellules de la rétine ou de la peau. Chaque type cellulaire est obtenu grâce à un cocktail de facteurs de croissance et de différenciation spécifique, dont la recette est complexe et longue à mettre au point. Pour certains types cellulaires, comme les cellules musculaires squelettiques, le cocktail nécessaire n’a pas encore été découvert.

La thérapie cellulaire peut être réalisée avec des cellules souches multipotentes. Les plus utilisées sont les cellules souches mésenchymateuses, présentes dans tout l’organisme au sein du tissu adipeux, de la moelle osseuse, des tissus de soutien des organes, mais également au sein des os, des cartilages, des muscles...  Ces cellules souches sont particulièrement faciles à prélever dans le tissu adipeux ou la moelle osseuse. Elles peuvent donner naissance à des cellules cartilagineuses (chondrocytes), osseuses (ostéoblastes), graisseuses (adipocytes), à des fibres musculaires (myocytes), des cardiomyocytes… Elles secrètent, en outre, des facteurs de croissance favorables aux cellules environnantes et sont parfois utilisées exclusivement pour cette propriété. Elles produisent également des facteurs anti-inflammatoires qui entrainent une immunosuppression locale et favorisent la fonction de cellules régulatrices de l’immunité. Ces propriétés limitent l’inflammation locale et protègent, a priori, contre le rejet de greffe.

Un traitement unique "one shot" pour un coût qui paraît raisonnable : c’est ce qui semble se dessiner avec la thérapie cellulaire. Les coûts de production des cellules thérapeutiques sont en effet amenés à diminuer avec l’automatisation des processus. A partir de 750 000 cellules souches embryonnaires décongelées, il est aujourd’hui possible de créer une banque de 325 millions de kératinocytes (cellule majoritaire de l'épiderme) en quatre mois, sachant qu’il en faut environ 500 000 pour traiter un patient. Ce seuil devrait être décuplé dans les années à venir. Actuellement, le coût d’un médicament de thérapie cellulaire est estimé entre 10 000 à 20 000 euros. Et contrairement aux médicaments courants, une administration unique suffit pour traiter le patient.

Des traitements par thérapie cellulaire sont d’ores et déjà autorisés par les autorités de santé:
L’utilisation de cellules souches cutanées pour reconstituer des feuilles d’épiderme en laboratoire et les greffer chez des grands brulés est pratiquée depuis les années 70.
L’administration de cellules souches hématopoïétiques (greffe de moelle osseuse) est utilisée dans le traitement  d’hémopathies malignes depuis les années 80.
Au Canada, la perfusion de cellules souches mésenchymateuses allogéniques est autorisée pour lutter contre la maladie du greffon contre l’hôte chez l’enfant (GvHD).
En Corée, l’injection de cellules souches mésenchymateuses allogéniques est autorisée dans l’arthrose depuis 2013.
En Europe, Holoclar est le premier médicament de thérapie cellulaire à avoir reçu une autorisation de mise sur le marché (en février 2015). Il est indiqué en cas de brûlure ou de lésions de la cornée.

Les indications de la thérapie cellulaire sont innombrables et les promesses sont réelles dans de nombreux domaines. Des champs cliniques comme celui de maladies neurodégénératives (maladies de Parkinson ou d’Alzheimer) ou des dégénérescences musculaires (myopathie de Duchenne) pourraient être concernés si les chercheurs parviennent à produire différents sous-types de neurones en quantité importante et des cellules musculaires squelettiques. Et comment ne pas également imaginer la possibilité de produire des cellules sanguines, y compris des plaquettes, en quantité illimitée pour couvrir les besoins en sang des hôpitaux ? Toutes les hypothèses sont désormais permises.

Sources: Institut des cellules souches pour le traitement et l'étude des maladies monogéniques (unité Inserm 861) Genopole d'Évry,
Institut de médecine régénératrice et de biothérapies (unité Inserm 844) plateforme nationale de thérapie cellulaire ECellFrance au CHU de Montpellier,  Février et Avril 2015