Que sont les cellules souches et pourquoi sont-elles importantes?
L'idée d'un remède miracle et de la guérison des corps eux-mêmes détient une fascination particulière. La recherche sur les cellules souches rapproche la médecine régénérative, mais de nombreuses idées et concepts restent controversés. Alors, que sont les cellules souches et pourquoi sont-elles si importantes?
Les cellules souches sont un type de cellule qui peut se développer en de nombreux autres types de cellules. Les cellules souches peuvent également se renouveler en se divisant, même après avoir longtemps été inactives.
Le corps humain a besoin de nombreux types de cellules différents pour fonctionner, mais il ne produit pas chaque type de cellule entièrement formé et prêt à l'emploi. Au lieu de cela, il produit des cellules souches qui ont un large éventail de fonctions possibles. Cependant, les cellules souches doivent devenir un type de cellule spécifique pour être utiles.
Lorsqu'une cellule souche se divise, les nouvelles cellules peuvent devenir une autre cellule souche ou une cellule spécifique, telle qu'une cellule sanguine, une cellule cérébrale ou une cellule musculaire.
Les scientifiques appellent une cellule souche une cellule indifférenciée car elle peut devenir n'importe quelle cellule. En revanche, une cellule sanguine, par exemple, est une cellule «différenciée», car c’est déjà un type de cellule spécifique.
Cellules souches en thérapie
Dans certains tissus, les cellules souches jouent un rôle essentiel dans la régénération, car elles peuvent se diviser facilement pour remplacer les cellules mortes.
Les scientifiques pensent que la connaissance du fonctionnement des cellules souches peut conduire à des traitements possibles pour des conditions telles que le diabète et les maladies cardiaques.
Par exemple, si le cœur d’une personne contient des tissus endommagés, les médecins peuvent être en mesure de stimuler la croissance des tissus sains en transplantant des cellules souches cultivées en laboratoire dans le cœur de la personne. Cela pourrait provoquer le renouvellement du tissu cardiaque.
Chercheurs sur une étude à petite échelle publiée dans le Journal de recherche translationnelle cardiovasculaire testé cette méthode.
Les résultats ont montré une réduction de 40% de la taille des tissus cardiaques cicatrisés causés par des crises cardiaques lorsque les médecins ont transplanté des cellules souches dans la zone endommagée.
Les médecins ont toujours considéré ce type de cicatrices comme permanent et incurable.
Cependant, cette petite étude n'a impliqué que 11 participants. Cela rend difficile de dire si l'amélioration de la fonction cardiaque résulte de la transplantation de cellules souches ou si elle est due à autre chose.
Par exemple, toutes les greffes ont eu lieu alors que les individus subissaient un pontage cardiaque, il est donc possible que l'amélioration de la fonction cardiaque soit due au pontage plutôt qu'au traitement par cellules souches.
Pour approfondir les recherches, les chercheurs prévoient de faire une autre étude. Cette étude comprendra un groupe témoin de personnes souffrant d'insuffisance cardiaque qui subissent un pontage, mais qui ne reçoivent pas de traitement par cellules souches.
Une autre enquête, publiée dans Communications de la nature en 2016, a suggéré que les thérapies par cellules souches pourraient être à la base d'un traitement personnalisé du diabète.
Chez des souris et des cultures de laboratoire, les chercheurs ont réussi à produire des cellules sécrétant de l'insuline à partir de cellules souches dérivées de la peau de personnes atteintes de diabète de type 1.
Jeffrey R. Millman, professeur adjoint de médecine et de génie biomédical à la Washington University School of Medicine et premier auteur, déclare:
"En théorie, si nous pouvions remplacer les cellules endommagées de ces personnes par de nouvelles cellules bêta pancréatiques - dont la fonction principale est de stocker et de libérer de l'insuline pour contrôler la glycémie - les patients atteints de diabète de type 1 n'auraient plus besoin de vaccins d'insuline."
Jeffrey R. Millman
Millman espère que ces cellules bêta dérivées de cellules souches pourraient être prêtes pour la recherche chez l'homme d'ici 3 à 5 ans.
«Ce que nous envisageons est une procédure ambulatoire dans laquelle une sorte de dispositif rempli de cellules serait placé juste sous la peau», a-t-il déclaré.
Les cellules souches pourraient avoir un vaste potentiel dans le développement de nouvelles thérapies.
Cellules souches dans le développement de médicaments
À l'heure actuelle, les scientifiques utilisent les cellules souches pour développer et tester de nouveaux médicaments.
Les types de cellules souches que les scientifiques utilisent couramment à cette fin sont appelés cellules souches pluripotentes induites.
Ce sont des cellules qui ont déjà subi une différenciation, mais que les scientifiques ont génétiquement «reprogrammées» à l'aide de virus, afin qu'elles puissent se diviser et devenir n'importe quelle cellule. De cette manière, ils agissent comme des cellules souches indifférenciées.
Les scientifiques peuvent cultiver des cellules différenciées à partir de ces cellules souches pluripotentes pour ressembler, par exemple, à des cellules cancéreuses. La création de ces cellules signifie que les scientifiques peuvent les utiliser pour tester des médicaments anticancéreux.
Les chercheurs fabriquent déjà une grande variété de cellules cancéreuses en utilisant cette méthode. Cependant, comme ils ne peuvent pas encore créer des cellules qui imitent les cellules cancéreuses de manière contrôlée, il n'est pas toujours possible de reproduire les résultats avec précision.
Les thérapies actuelles à base de cellules souches fonctionnent-elles?
Ces dernières années, des cliniques ont ouvert leurs portes pour offrir des traitements à base de cellules souches.
Une étude de 2016 publiée dans Cellule souche cellulaire dénombré 570 de ces cliniques aux États-Unis seulement. Ils offrent des thérapies à base de cellules souches pour des troubles allant des blessures sportives au cancer.
Cependant, les thérapies par cellules souches sont encore pour la plupart théoriques plutôt que fondées sur des preuves.
Très peu de traitements par cellules souches ont même atteint la phase la plus précoce d'un essai clinique. Les scientifiques mènent la plupart des recherches actuelles sur des souris ou une boîte de Pétri.
Malgré cela, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis autorise les cliniques à injecter aux personnes leurs propres cellules souches, à condition que les cellules ne remplissent que leur fonction normale, selon Cellule souche cellulaire.
D'où viennent les cellules souches?
Les scientifiques peuvent récolter des cellules souches de différentes manières.
Les cellules souches embryonnaires proviennent d'un embryon qui n'a que quelques jours.
Les scientifiques peuvent extraire des cellules souches adultes de différents types de tissus, notamment le cerveau, la moelle osseuse, les vaisseaux sanguins, les muscles squelettiques, la peau, les dents, l'intestin, le foie, entre autres.
Le liquide amniotique contient des cellules souches. De nombreuses femmes optent pour un test d'amniocentèse qui vérifie les incapacités congénitales avant la naissance de l'enfant. Si le médecin garde le liquide, il pourrait l'utiliser à l'avenir pour traiter d'autres affections pendant la gestation ou après la naissance.
Les cellules souches pluripotentes induites (cellules iPS) sont des cellules que les scientifiques peuvent reprogrammer pour agir comme des cellules souches, à utiliser en médecine régénérative.
Après avoir collecté les cellules souches, les scientifiques les stockent généralement dans de l'azote liquide pour une utilisation future.
Questions éthiques
Historiquement, l'utilisation des cellules souches dans la recherche médicale a été controversée.
En effet, lorsque l’utilisation thérapeutique des cellules souches a attiré l’attention du public pour la première fois à la fin des années 1990, les scientifiques tiraient des cellules souches humaines d’embryons.
Beaucoup de gens ne sont pas d'accord avec l'utilisation de cellules embryonnaires humaines pour la recherche médicale parce que l'extraction de la tige signifie détruire l'embryon.
Cela crée des problèmes complexes, car les gens ont des croyances différentes sur ce qui constitue le début de la vie humaine.
Pour certaines personnes, la vie commence à la naissance d'un bébé ou lorsqu'un embryon se transforme en fœtus. D'autres pensent que la vie humaine commence dès la conception, de sorte qu'un embryon a le même statut moral et les mêmes droits qu'un adulte ou un enfant humain.
Le président George W. Bush avait des opinions religieuses fortes et pro-vie, et il a interdit le financement de la recherche sur les cellules souches humaines en 2001.
Cependant, l’administration du président Obama a permis une annulation partielle de ces restrictions à la recherche.
Cependant, en 2006, les scientifiques avaient déjà commencé à utiliser des cellules souches pluripotentes. Les scientifiques ne tirent pas ces cellules souches de cellules souches embryonnaires. En conséquence, cette technique n'a pas les mêmes préoccupations éthiques.
Avec cela et d'autres progrès récents dans la technologie des cellules souches, les attitudes à l'égard de la recherche sur les cellules souches commencent lentement à changer.
Les recherches en cours
La recherche sur les cellules souches aide les scientifiques à comprendre comment un organisme se développe à partir d'une seule cellule et comment des cellules saines viennent remplacer les cellules défectueuses chez les humains et les animaux.
Comprendre le cancer
De nombreuses conditions médicales graves qui surviennent chez les humains, telles que le cancer et les incapacités congénitales, surviennent parce que les cellules se divisent anormalement.
Une meilleure compréhension des cellules souches peut donner un aperçu de la façon dont ces maladies surviennent et des options de traitement possibles.
Médecine régénérative
En juin 2016, deux chercheurs ont remporté le deuxième prix dans la catégorie matériaux du concours de technologie émergente du Royaume-Uni, la Royal Society of Chemistry, pour créer un biomatériau synthétique qui stimule les cellules souches indigènes des dents d'une personne.
Les chercheurs pensent que ce matériau remplacera les obturations, car les cellules souches inciteraient les dents endommagées à se guérir.
Bien que beaucoup plus de recherches soient nécessaires avant que les thérapies par cellules souches puissent faire partie de la pratique médicale régulière, la science autour des cellules souches se développe constamment.
Dans presque tous les domaines thérapeutiques, les médecins espèrent que la technologie des cellules souches révolutionnera les normes thérapeutiques et introduira au moins une nouvelle norme de traitement personnalisé, et peut-être même des corps auto-guérissants.
Quand cela pourrait arriver, personne n'est tout à fait prêt à le dire.
Apprenez-en davantage ici sur les cellules souches, leur origine et leurs utilisations possibles.
