Un nouvel article paru en juin vient révolutionner la perception que nous avions des cellules souches adultes. Des travaux précédents montraient que des cellules souches adultes, bien que spécifiques de certains tissus, pouvaient se trans-différencier et produire des lignées différentes de leur tissu d’origine.
Pluripotentes
Mais l’article publié dans Nature en juin par l’équipe de Catherine Verfaillie1 ouvre des perspectives plus larges : des cellules souches mésenchyma-teuses (c’est à dire du tissu de soutien) dérivées de moelle osseuse peuvent participer à la formation des trois tissus embryonnaires que sont l’ectoderme, l’endoderme et le mésoderme. Ces cellules, appelées MAPCs ( multipotent adult progenitor cells ) par les auteurs de l’étude, sont donc pluripotentes : elles peuvent donner toutes les différenciations cellulaires à condition d’être dans un environnement adéquat. Ces cellules sont rares mais peuvent être récupérées de manière reproductive tant chez le rat et la souris que chez l’homme. Les expériences présentées dans l’article ont été réalisées avec des cellules de souris et de rat.
Capacité de multiplication
Ces cellules se multiplient et se différencient in vitro. Lorsqu’elles sont cultivées in vitro, ces MAPCs peuvent se multiplier au moins pendant 100 générations. En présence de facteurs de croissance spécifiques des tissus désirés, elles sont capables de s’engager dans les différentes voies de différenciation. Les auteurs ont par exemple, obtenu des cellules possédant les caractéristiques morphologiques et phénotypiques de neurones ou de cellules de foie.
Développement embryonnaire
Les MAPCs participent au développement embryonnaire. Leur capacité à participer à chacun des feuillets embryonnaires a été montrée en introduisant ces cellules dans des blastocystes précoces (embryon aux premiers stades de développement) réinsérés ensuite dans des femelles porteuses. Les animaux chimères obtenus ainsi ont une taille normale et ne présentent pas de malformations apparentes. L’analyse des organes prélevés sur les animaux de 6 à 20 semaines montre une contribution des cellules dérivées des MAPCs dans des tissus très variés.
Possibilité de greffes
Enfin ces cellules peuvent être greffées dans des organes. Les auteurs ont regardé la capacité des MAPCs injectées chez un animal à coloniser un organe. La présence de cellules dérivées des MAPCs dans les tissus hématopoïétiques (sang, moelle osseuse et rate) et les tissus des poumons, du foie et de l’intestin est la même chez les animaux 4 à 24 semaines après l’injection. L’absence de contribution de ces cellules dans les muscles et le cerveau pourrait s’expliquer par le manque de lésions préalables nécessaires pour que des cellules atteignent ces organes et s’y développent.
In vitro et in vivo
Les cellules dérivées des MAPCs sont donc capables de se différencier tant in vitro qu’in vivo pour intégrer des tissus très variés. Elles présentent des caractéristiques de cellules souches embryonnaires (cellules ES, pour « Embryonnic Stem cells »). Mais elles ne développent aucune tumeur, que ce soit dans les souris chimères ou dans les organes qu’elles ont colonisés après greffe, alors que les cellules ES sont fréquemment tumorigènes.
Et les cellules embryonnaires ?
Dans le même numéro de Nature, l’équipe de Ron McKay2 présente les résultats importants de son étude de greffe de cellules dérivées de cellules ES (embryonnaires) dans un modèle chimique de maladie de Parkinson chez le rat. Ces cellules se différencient et acquièrent des caractéristiques de neurones, mais elles ne se multiplient pas dans les zones où elles ont été greffées. Aucun test de comportement indiquant une amélioration clinique n’est montré dans cette étude. Ces résultats sont encore très préliminaires mais, d’après les auteurs, ils justifieraient d’approfondir la recherche sur les cellules ES, en particulier sur leur efficacité et leur effet tumorigène, pour imaginer un jour leur utilisation en thérapie.
La comparaison de ces deux articles confirme que la recherche sur les cellules souches adultes est très prometteuse en matière de thérapie cellulaire alors que la recherche sur les cellules embryonnaires est très loin de pouvoir envisager des applications thérapeutiques. La découverte des MAPCs est une avancée prodigieuse dans la recherche sur les cellules souches adultes
