Découvertes il y a seulement une quinzaine d’années chez l’homme, les cellules-souches, qu’elles soient ou non d’origine embryonnaire, sortent enfin des laboratoires et sont à l’origine d’une révolution biologique et médicale qui est en train de se traduire par l’essor de la médecine régénératrice, porteuse de promesses thérapeutiques qui auraient été à peine imaginables il y a encore 10 ans.
C'est en 1998 que l’équipe américaine d’Alexander Thomson, dans le Wisconsin, produit les premières cellules-souches humaines et en 2007, une équipe japonaise dirigée par Shinya Yamanaka parvient à obtenir les premières cellules-souches pluripotentes à partir de cellules somatiques adultes.
En 2010, des chercheurs américains pratiquent pour la première fois une transplantation de cellules-souches ombilicales chez un jeune garçon souffrant d’une surdité de perception congénitale, à la suite de lésions cérébrales consécutives à un accouchement difficile. Quelques mois après cette intervention, l’enfant se met à entendre et à parler et son état général s’est sensiblement amélioré.
S’appuyant sur ces résultats très encourageants obtenus par l’équipe du professeur Sami Fakhri de la Faculté de Médecine de Houston, d’autres essais de thérapie cellulaire sont prévus pour traiter la surdité de perception congénitale.
En mars 2011, une autre équipe de l'Université de Chicago aux États-Unis a réussi, pour la première fois, à produire in vitro des neurones cholinergiques à partir de cellules-souches embryonnaires. Ce type de neurones joue un rôle-clé dans le fonctionnement de la mémoire et leur destruction est à l’origine de plusieurs maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer.
Des essais chez la souris ont montré que les neurones ainsi obtenus redevenaient fonctionnels après transplantation. Néanmoins, plusieurs années de recherche seront encore nécessaires pour passer aux essais cliniques chez l’homme car ces neurones doivent être réimplantés dans une région profonde du cerveau et difficile d’accès, ce qui nécessite la mise au point d’une technique spécifique d’implantation.
Mais cela n’empêche pas les chercheurs américains d’utiliser d’ores et déjà ces neurones cholinergiques pour tester de nouvelles molécules contre la maladie d’Alzheimer (Voir Wiley).
En mai 2012, des chercheurs canadiens de l’Université de Toronto ont réussi pour leur part à créer un nouveau type de cellules-souches humaines, non issues de l’embryon et pouvant se transformer en plusieurs types de cellules spécialisées.
Baptisées cellules-souches endodermiques, cette nouvelle catégorie de cellules-souches semble présenter plusieurs avantages par rapport aux cellules-souches embryonnaires (ESCs) ou aux cellules-souches pluripotentes induites (iPSCs). Elles permettent notamment de produire in vitro des cellules spécialisées du foie, de l’intestin et du pancréas.
En juin 2012, des chercheurs français de l'Institut Pasteur, de l'Université de Versailles, de l'AP-HP et du CNRS, dirigés par Fabrice Chrétien, ont démontré pour la première fois chez l'homme que les cellules-souches étaient capables de se mettre en « sommeil », pour réagir à une modification de leur environnement et redevenir fonctionnelles quand cet environnement retrouve des conditions plus favorables à leur activité.
Cette équipe a notamment observé que, d’une manière remarquable, les cellules-souches du muscle pouvaient survivre dans cet état léthargique plus de deux semaines après le décès d’un sujet humain. (Voir PNAS).
Toujours en 2012, l’équipe japonaise du Professeur Tanigughi, de l’Université de Yokohama, a réussi pour la première fois à créer, après deux mois de culture in vivo, un foie fonctionnel à partir de cellules-souches pluripotentes induites (iPSCs). Les cellules iPS ou cellules-souches pluripotentes induites sont obtenues par la reprogrammation génétique de cellules somatiques adultes.
Fin 2012, des chercheurs américains de l’Université d’Arkansas ont montré chez la souris l’effet thérapeutique provoqué par l’injection de cellules-souches mésenchymateuses dans le traitement du myélome multiple. Ces cellules-souches ont permis à la fois de régénérer les régions osseuses lésées et de ralentir la progression de la maladie.
Pratiquement au même moment, une équipe américaine dirigée par Karl Johe réussissait à restaurer partiellement, après deux mois de traitement à l’aide de cellules-souches de la moelle épinière humaine (hSSC), la fonction motrice chez trois rats paralysés par une ischémie de la moelle épinière (Voir Neuralstem).
L’étude précise qu’une majeure partie des cellules hSSCs transplantées ont survécu et se sont transformées en neurones fonctionnels.
Un autre essai, chez l’homme celui-ci, de transplantation de cellules neurales, a été réalisé en Californie sur trois patients ayant eu la moelle épinière sectionnée et deux d’entre eux ont retrouvé certaines sensations liées à la mobilité des membres inférieurs.
Toujours fin 2012, des chercheurs américains de Houston, dirigés par Sean I. Savitz, ont obtenu des résultats encourageants dans l’utilisation de cellules-souches pour réparer les dégâts provoqués par un AVC (accident vasculaire cérébral), une pathologie qui touche plus de 10 millions de personnes par an dans le monde et qui laisse souvent de lourdes séquelles.
Réalisé sur 10 patients, cet essai qui a consisté à leur réinjecter dans les heures suivant leur AVC, des cellules-souches issues de leur moelle épinière, a donné des résultats suffisamment encourageants pour que cette étude soit étendue à une centaine de patients (Voir UTHealth).
Toujours dans le domaine cardio-vasculaire, en novembre 2012, une équipe de recherche dirigée par le Professeur Lévy et associant des chercheurs de l'Institut des vaisseaux et du sang, l’hôpital Lariboisière et l’Inserm, a mis au point un nouveau traitement visant à régénérer les cellules sanguines par autogreffe et à rétablir une circulation sanguine normale chez les malades.
Cette technique, testée sur des souris diabétiques, a permis, au bout de deux semaines, une régénération des vaisseaux et un rétablissement de la circulation sanguine dans les pattes des souris (Voir Diabetes).
En février 2013, des chercheurs de l'Inserm, dirigés par Daniel Aberdam, ont réussi, pour leur part, à restaurer in vitro la fonction des cellules de cornée saines, en reprogrammant en cellules-souches pluripotentes induites les cellules de patients aveugles souffrant de dysplasie ectodermique, une maladie rare caractérisée par un développement anormal de certains tissus, comme la peau ou la cornée.
Il y a quelques semaines, une autre équipe américaine de l'Université de Wisconsin-Madison, dirigée par le professeur Su-Chun Zhang, est parvenue, pour la première fois, à transformer des cellules-souches embryonnaires humaines en cellules nerveuses fonctionnelles, capables de restaurer certaines fonctions de mémorisation et d’apprentissage chez la souris.
Après la transplantation de ces cellules-souches embryonnaires humaines, les scientifiques ont observé, à l’aide de différents tests, que les souris récupéraient une partie de leurs capacités de mémorisation et d’apprentissage (Voir Nature)
Il y deux mois, une autre étude, présentée à l’occasion de la conférence annuelle de l'American College of Cardiology (ACC) réunie à Chicago, a montré que la greffe de cellules- souches sur le cœur de malades souffrant de défaillance cardiaque chronique donnait des résultats prometteurs.
Au même moment, des chercheurs néerlandais de l'Université de Twente MIRA (Institut de technologie de biomécanique et de la médecine technique) ont montré que l'utilisation de cellules-souches adultes constituait une voie prometteuse pour produire en grande quantité un cartilage de haute qualité pouvant être utilisé pour réparer les articulations des hanches et des genoux (Voir News Medical).
Toujours en mars 2013, des chercheurs de l’Université de Lund, dirigés par Martin Wahlestedt, ont réussi à rajeunir du sang de souris en reprogrammant leurs cellules-souches sanguines. Ces travaux confirment la possibilité de reprogrammer cellules-souches sanguines pour ralentir les effets du vieillissement (Voir Blood).
Enfin, il y a quelques jours, l’équipe américaine de Shoukhrat Mitalipov (Université d'Oregon), après avoir montré qu’il était possible de convertir des cellules de peau en cellules-souches embryonnaires, a montré pour la première fois qu'il était possible de créer des cellules-souches embryonnaires génétiquement identiques au sujet dont elles sont issues (Voir OHSU).
Pour parvenir à ce beau résultat, les scientifiques ont utilisé une technique de clonage consistant à transférer le noyau des cellules de la peau dans des ovules humains. Ces ovules ont ensuite produit des embryons d’où les chercheurs ont pu extraire des cellules-souches embryonnaires.
L’étude précise que « Les cellules-souches obtenues par cette technique ont démontré leur capacité à se différencier comme des cellules-souches embryonnaires normales en différents types de cellules : nerveuses, hépatiques et cardiaques. En outre, ces cellules-souches reprogrammées n’entraînent pas de risque de rejet puisqu’elles sont obtenues à partir du matériel génétique du patient ».
Cette avancée scientifique ouvre également la voie vers la production de cellules-souches fiables sans recourir aux embryons, une technique qui fait débat et pose des questions morales et éthiques importantes.
On voit donc que ces progrès scientifiques, encore impensables il y a quelques années, sont en train de transformer la nature même de la médecine puisqu’il devient non seulement possible de traiter un nombre croissant de pathologies par thérapie cellulaire mais que cette voie thérapeutique permet une véritable régénération des tissus et à terme des organes lésés.
Il est d’ailleurs probable que le traitement d’un grand nombre de pathologies qui requièrent aujourd’hui des actes chirurgicaux relèvera intégralement de la thérapie cellulaire d’ici une vingtaine d’années. Ces transplantations cellulaires, outre leur efficacité thérapeutique intrinsèque, devraient en outre permettre d’améliorer de manière considérable le confort et la qualité de vie des malades.
Reste cependant une inconnue de taille : comment la collectivité pourra-t-elle réorganiser notre système de santé et de protection sociale de manière à ce que chacun d’entre nous puisse, le moment venu, avoir accès à cette médecine de très haute technicité ?
René TRÉGOUËT
Sénateur Honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
