A l’heure ou tous les regards sont tournés vers le monde des Vaccins en développement qui pourront enfin juguler le Coronavirus SARS-COV-2, responsable de la crise sanitaire sans précédent qui touche la planète depuis début 2020, il nous parait intéressant de se rappeler que d’autres approches visant à améliorer la santé et à terme la longévité, méritent toute notre attention ainsi que celles des investisseurs, moteurs de la recherche. Parmi ces approches, la Thérapie Cellulaire et en particulier la technique des Cellules Souches sont extrêmement prometteuses. Cette contribution leur est consacrée.
Thérapie Cellulaire – Thérapie Génique – Cellules Souches : de quoi s’agit-il?
On regroupe sous l’appellation Thérapie Cellulaire plusieurs techniques modernes de traiter des pathologies contre lesquelles les molécules de l’industrie pharmaceutique sont souvent démunies :
- Soit via la modification du gène défectueux responsable de la pathologie- on parlera plutôt dans ce cas de Thérapie Génique – même si cela se fait par injection de cellules. Celles-ci servent alors plutôt de véhicule pour le gène sain/corrigé.
- Soit en remplaçant l’ensemble ou une partie des cellules d’un tissu ou d’un organe défectueux en ayant recours à la technique des Cellules Souches.
Principe de la Thérapie Génique
Cette stratégie thérapeutique consiste à faire pénétrer des gènes dans les cellules ou les tissus d’un individu pour traiter sa maladie. Elle vise:
- Soit à remplacer un allèle mutant défectueux par un allèle fonctionnel.
- Soit à surexprimer une protéine dont l’activité aurait un impact thérapeutique.
D’autre techniques existent mais la plus courante utilise un Rétrovirus pour l’introduction du gène thérapeutique tel que représenté ci-dessous.
De nombreux essais cliniques sont en cours et cela depuis plus de 20 ans mais la Thérapie Génique n’a encore délivré que très peu de traitements concrets, notamment car une extrême prudence doit être de rigueur en matière de sécurité pour le patient – les effets secondaires et à long terme de la manipulation génétique n’étant pas facilement prévisibles.
Les domaines actuellement les plus étudiés sont les Cancers, notamment certaines formes de leucémie, des Maladies Oculaires, la Mucoviscidose ou encore la Maladie de Parkinson.
Cellules Souches : Définition
Alors que la Thérapie Génique s’adresse en particulier à des anomalies génétiques innées, responsables par exemple de la mucoviscidose, la technique des cellules souches vise plus particulièrement les pathologies acquises au cours de la vie et notamment celles associées au Vieillissement.
En substance, il s’agit de remplacer les cellules vieillissantes et/ou déficientes par des nouvelles – des jeunes cellules plus efficaces.
Une cellule souche est une cellule indifférenciée, capable de se différencier en d’autres types cellulaires et de proliférer en culture. Elles sont issues soit de l’embryon, soit du fœtus, soit de tissus adultes.
Grâce à leurs propriétés, elles peuvent régénérer des tissus détruits.
C’est là que réside leur intérêt.
Néanmoins, toutes les cellules souches ne disposent pas du même potentiel de différenciation.
- Les cellules souches unipotentes, ne peuvent fournir qu’un seul type cellulaire – soit la peau, soit le foie,…, mais sont capables d’autorégénération.
- Les cellules souches multipotentes (cellules fœtales et adultes) sont capables de donner naissance à plusieurs types cellulaires, comme les cellules souches myéloïdes de la moelle osseuse qui sont à l’origine des diverses cellules sanguines.
- Les cellules souches pluripotentes peuvent donner naissance à tous les types de cellules de l’organisme soit plus de 200 types différents.
Elles proviennent:
* soit d’une embryon de de 5 à 7 jours (cellules souches embryonnaires)
* soit sont obtenues artificiellement après transformation de cellules adultes (cellules souches induites). - Les cellules souches totipotentes, cellules issues des premières divisions de l’œuf fécondé (jusqu’au 4e jour), capables de donner naissance à tous les types de cellules de l’organisme et les seules à permettre le développement complet d’un individu.
Cellules Souches : Rôle
- Dans les premières phases du développement embryonnaire, elles se multiplient pour générer peu à peu toutes les cellules du corps, qu’elles soient différenciées ou non.
- Dans les tissus adultes, les cellules souches sont beaucoup plus rares et regroupées dans des régions particulières des organes. Elles contribuent au renouvellement naturel des tissus ou à leur réparation en cas de lésion.
Par exemple, un globule rouge vit en moyenne 120 jours et doit ensuite être remplacé. Il faut noter que tous les organes ne sont pas pourvus de cellules souches, comme le cœur et le pancréas.
Cellules Souches : Utilisation Thérapeutique
Les scientifiques misent sur leurs propriétés d’auto-renouvellement et de régénération tissulaire, pour développer les applications médicales dont question ci-dessous.
Les cellules souches fœtales et embryonnaires, sont délicates à utiliser, pour des raisons éthiques.
C’est la raison pour laquelle la découverte par Shinya Yamanaka de la possibilité de faire retourner des cellules somatiques (non-sexuelles) adultes / différenciées à un état indifférencié et pluripotent, caractéristique de l’état embryonnaire, lui a valut le Prix Nobel de médecine en 2012. C’est sans doute la plus grande avancée des 20 dernières années en biotechnologies. Ces cellules portent le nom de Cellules Souches Pluripotentes Induites (en anglais Induced pluripotent stem cells soit iPS).
Les applications en Médecine Régénérative semblent illimitées à tel point que certains n’hésitent pas à parler de Révolution Médicale (Science & Vie N° 1236 09/2020).
Entres autres, on peut citer les réalisations suivantes:
- Régénérer le Cerveau
La maladie de Parkinson provoquée par la mort des neurones produisant la Dopamine, un neurotransmetteur essentiel dans le contrôle de la motricité, fait l’objet d’un essai clinique par la société pharmaceutique Bayer visant à implanter dans le cerveau (dans une petite région appelée le Striatum), des neurones dopaminergiques produits à partir de cellules souches pluripotentes induites (iPS).
Maladies ciblées: Paraplégie, AVC, Parkinson. - Régénérer le Coeur
Lors de la grossesse, la femme peut développer une cardiomyopathie qui dans la plupart des cas disparaît de manière spontanée endéans les 3 à 6 mois après l’accouchement. Il a été récemment démontré que la réparation des lésions cardiaques étaient favorisées par des cellules souches spécifiques (Cdx2) provenant de l’embryon migrant spontanément vers le coeur et uniquement lui pour y réparer les dommages. D’où l’idée d’utiliser plus largement ces cellules souches Cdx2 disponibles dans le placenta post-accouchement, par simple injection afin de soigner des pathologies cardiaques de manière beaucoup moins invasive.
Maladies ciblées: Infarctus, Insuffisance cardiaque. - Régénérer la Peau
Une autre approche consiste à stimuler la prolifération des cellules souches de la peau, notamment afin de soigner des brûlures importantes * Soit via application d’un sécrétome (un ensemble de protéines produit par des cellules de peau de foetus)
* Soit en inhibant la protéine KLF4 dont le rôle est de maintenir les cellules souches à ce stade pour garder leur potentiel régénératif.
Maladies ciblées: Brûlure, Cancer, Reconstruction mammaire, Ulcère. - Régénérer le Système Nerveux
Plusieurs succès ont été obtenus dans le domaine de la stimulation de la régénération de fibres nerveuses chez des personnes paralysées, soit par stimuli électrique, soit par voie chimique.
Maladies ciblées: Paraplégie, AVC, Alzheimer, Glaucome, Parkinson. - Régénérer l’Oeil
Sans doute l’application des cellules souches la plus avancée est la régénération à l’aide de cellules souches de la fine couche d’épithélium qui protège les cellules photoréceptrices de la rétine qui peut être endommagée par exemple par la DLMA (dégénérescence maculaire liée à l’âge).
Maladies ciblées: DMLA, Glaucome, Rétinite pigmentaire. - Régénérer le Pancréas
Le diabète de type 1 est caractérisé par un manque ou une absence de sécrétion d’insuline par les cellules des ilôts de Langerhans du pancréas.
Des cellules souches pluripotentes induites (iPS) sont utilisées pour répliquer un mini-pancréas dans un patch afin de rétablir un taux normal d’insuline et remplaçant les injections à répétition.
Des patches sont en cours de développement contre la déficience d’autres glandes, par exemple pour la Thyroïde. - Régénérer le Squelette
La reconstruction osseuse à partir de cellules souches osseuses peut être favorisée par l’utilisation d’un hydrogel associé à du phosphate de calcium, essentiel pour les cellules osseuses et des dents. Cet hydrogel sera ensuite colonisé par les cellules souches osseuses qui vont progressivement secréter leur propre structure et reconstruire l’os détruit.
Cellules Souches : Secret de Longévité?
Lorsqu’on est capable de réparer des organes, du traitement des pathologies à la lutte contre le Vieillissement, il n’y a qu’un pas, que les promoteurs du Transhumanisme* ont rapidement franchi.
* Mouvement visant à l’extension extrême de la longévité humaine.
Voir Transhumanisme : Science, Religion ou Immortalité à Vendre.
L’extension de la longévité repose sur l’idée que les cellules souches pourraient être utilisées pour réparer les dommages liés au vieillissement.
Lorsque des cellules matures, voire vieillissantes seraient reprogrammées en cellules souches, c’est-à-dire rajeunies par un retour à un stade similaire à l’état embryonnaire, cela aurait notamment 2 effets importants:
- Une réactivation de certaines voies métaboliques devenues moins efficaces.
- Une restauration du niveau de Télomérase * au sein de la cellule contribuant à l‘extension des Télomères des chromosomes et permettant aux cellules de dépasser la fameuse Limite de Hayflick **.
* Enzyme qui allonge les extrémités (télomères) des chromosomes alors que la division cellulaire les raccourcis jusqu’à atteindre la limite de Hayflick. Voir “Focus sur les Télomères“
** Nombre de fois que les cellules humaines peuvent se diviser (50 à 70 fois) avant de devenir sénescentes. Voir “Théories du Vieillissement“
On l’imagine, passer du concept à l’application pratique, n’est certes pas pour demain.
Dans les deux cas, 3 défis de taille devront être résolus:
- Sécuriser les cellules souches afin d’éviter qu’elles n’échappent à tout contrôle et ne deviennent tumorales.
- Industrialiser la production des cellules souches.
- Régler les nombreux aspects éthiques que soulèvent ces techniques.
En conclusion, utopie ou pas, l’intérêt des tenants du transhumanisme, est un gage de financement des recherches liées à l’axe “Cellules souches, Secret de Longévité” qui contribueront de toutes façons au préalable à faire avancer l’axe “Cellules souches, Outil de la Médecine Régénérative“.
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