Les cellules totipotentes

Publié le : 2 juin 2000

Les cellules souches adultes

L’œuf fécondé est doté de totipotentialité : il est capable de donner naissance à l’ensemble des types cellulaires d’un organisme. Ces propriétés perdurent un temps variable selon les espèces. Elles caractérisent les cellules-souches embryonnaires qui sont utilisées depuis une vingtaine d’années dans des modèles animaux, et dont des lignées humaines ont été récemment établies (1998).

Il persiste chez l’adulte des cellules-souches tissulaires engagées dans la production des différents types cellulaires d’un tissu donné : les cellules-souches hématopoïétiques, qui renouvellent la population des cellules sanguines, les cellules-souches nerveuses, qui peuvent générer des neurones, des astrocytes et des oligodendrocytes, etc.

 

Le réveil de la totipotentialité

Les cellules différenciées étaient jusqu’il y a peu considérées comme irréversiblement établies dans une fonction déterminée. La naissance de Dolly a révolutionné ces vues.

Placé dans le contexte d’un cytoplasme ovulaire énucléé, un noyau de cellule 

différenciée est capable de retrouver une totipotentialité de type embryonnaire. Dolly ouvrait ainsi la voie du clonage, tant reproductif que thérapeutique, avec les immenses questions éthiques soulevées par ces perspectives.

 

Le changement d’orientation de cellules différenciées

Durant l’année 1999, quatre expériences ont révélé que des cellules souches tissulaires peuvent se réorienter dans d’autres directions à condition d’être placées dans un environnement déterminé. Par exemple, des cellules souches nerveuses adultes peuvent repeupler le système hématopoïoétique d’une souris adulte irradiée et de produire les cellules sanguines (Bjornson et al, Nature, 283, 534 (1999).

 

L’expérience suédoise

Dans le numéro du 2 juin 2000 de Science, une équipe suédoise rapporte une série d’expériences montrant que des cellules-souches nerveuses de souris possèdent un répertoire de différenciation extrêmement large lorsqu’elles sont placées dans des conditions bien déterminées. Les manipulations ont été pratiquées in vitro (culture des cellules-souches nerveuses en présence de matériel embryonnaire) et in vivo (injection de ces cellules dans la cavité amniotique d’embryons de poulet, avant la gastrulation (1ere différenciation entre les 3 tissus) ou dans des blastocystes de souris, réalisant ainsi des animaux chimériques). In vitro, les cellules-souches nerveuses se différencient en tissu musculaire. In vivo, le répertoire de différenciation est infiniment plus large. L’exemple le plus frappant est la formation de cœurs normaux, constitués en majorité à partir de cellules souches nerveuses.

 

Vers une nouvelle thérapie cellulaire ?

Ce faisceau d’expériences va sans aucun doute mobiliser les efforts des chercheurs pour essayer de comprendre les mécanismes moléculaires à l’œuvre dans ces changements d’orientation et pour mieux les maîtriser. Sur le plan éthique, ces découvertes modifient radicalement le statut des possibles futures thérapies cellulaires. Elles suggèrent en effet que le développement de cette voie que l’on espère thérapeutique pourra s’effectuer sans recourir ni aux cellules–souches embryonnaires humaines, ni au clonage thérapeutique. Il reste à la philosophie à développer simultanément le principe d’individuation dans la perspective d’une interprétation des différentes situations produites par le développement des sciences de la vie. Un tel développement permettra en effet de comprendre la différence fondamentale entre un clonage thérapeutique, qui appelle un nouvel individu à l’existence, et la différenciation de cellules-souches tissulaires, qui ne sont que des parties d’un individu donné. 

 

Bibliographie

1- D.-L. Clarke et al, “ Generalized Potential of Adult Neural Stem Cells ”, Science, 288, 1660, (2000)

 

2- Ph. Caspar, Penser l’embryon d’Hippocrate à nos jours, Paris, Editions Universitaires, 1991 (seconde édition, Bruxelles, Lessius, décembre 2000)

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