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Les cellules souches reconstruisent l'organisme

M. L. T.

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Embryonnaires ou adultes, elles permettent de tester l'efficacité ou la toxicité des molécules mais surtout de reconstruire des tissus lésés par une maladie.

Les chercheurs français attendaient cette nouvelle depuis des années : le 6 février dernier, le décret n° 2006-121 les a autorisés à créer leurs propres lignées de cellules souches embryonnaires humaines (hESC, en anglais). Désormais, ils ont les mains libres pour améliorer les techniques de culture et développer leur formidable potentiel d'applications.

Dans un premier temps, les cellules souches embryonnaires humaines vont donner accès à de nouveaux tests de toxicité de candidats médicaments, en remplacement de tests sur animaux. À moyen terme, elles autoriseront le criblage de molécules, par exemple sur des lignées porteuses d'anomalies génétiques. Mais surtout, d'ici à quelques années, ces cellules souches embryonnaires aboutiront à des thérapies régénératives pour le traitement de nombreuses maladies.

L'attente des chercheurs est à la hauteur du potentiel des cellules hESC. Légalement, ces cellules doivent être prélevées sur des embryons humains surnuméraires, ne faisant plus l'objet de projet parental. On les qualifie de pluripotentes parce qu'elles ont la capacité de se différencier en n'importe quelle cellule : de peau, d'os, de muscle... Leur culture s'effectue généralement sur des cellules animales en présence de sérum et de facteurs de croissance. L'une des tendances actuelles est à l'utilisation de milieux de culture synthétique, pour éviter les risques de contamination. « Nous mettons en culture nos cellules souches embryonnaires dans un milieu qui ne contient ni sérum ni cellules animales », assure Tom Okarma, PDG de Geron (Menlo Park, Californie). Une démarche similaire est menée chez Advanced Cell Technology (Alameda, Californie).

Si le développement des cellules souches embryonnaires est surtout avancé pour les tests de toxicité et le criblage de molécules (en particulier chez le suédois Cellartis), quelques thérapies s'approchent des essais cliniques. L'un des tout premiers à avoir franchi le cap est Novocell (Irvine, Californie), pour son traitement du diabète à base de cellules productrices d'insuline. Des travaux plus amont sont réalisés chez Advanced Cell Technology sur des thérapies de la dégénérescence maculaire et de maladies cardio-vasculaires. Chez Stem Cell Sciences (Édimbourg, Grande-Bretagne), l'accent est surtout porté sur le développement de thérapies par cellules neurales. De son côté, Geron mène de front plusieurs programmes : des cellules neurales pour le traitement de la maladie de Parkinson ; des cardiomyocytes pour les maladies cardio-vasculaires ; des ostéoblastes pour l'ostéoporose ; des cellules hématopoïétiques pour les maladies du sang...

Le développement de cellules souches adultes

Si leur potentiel est indéniable, les cellules souches embryonnaires ont certaines limites. D'abord, leur différenciation en cellules spécialisées doit se faire en masse et, surtout, de manière parfaitement contrôlée. Des résidus de cellules non différenciées peuvent en effet conduire, après transplantation, au développement de tumeurs. Les chercheurs tentent alors de mettre en évidence les gènes impliqués dans la différenciation. L'autre souci est le risque de rejet immunitaire des cellules transplantées. Les scientifiques essaient alors de modifier génétiquement les cellules afin de les rendre moins immunogènes.

À l'Institut des cellules souches pour le traitement et l'étude des maladies monogéniques (I-Stem, à Évry, Essonne), on mise sur la création de larges banques d'hESC présentant différentes combinaisons d'antigènes.

Pour éviter ces écueils, plusieurs sociétés de biotechnologies se sont orientées vers une autre voie : le développement de cellules souches adultes. Surtout depuis 2001, où l'on a montré qu'elles pouvaient se différencier en d'autres formes de cellules que celles du tissu d'origine. Ainsi, une cellule souche de moelle osseuse peut-elle contribuer, non seulement à la formation du sang, mais aussi de tissus de foie, de poumon, de peau ou de coeur. Autre atout : en utilisant des cellules souches prélevées sur le malade lui-même, on risque peu de problèmes de rejet.

Des thérapies cellulaires très ciblées

Plusieurs traitements par cellules souches adultes sont aujourd'hui au stade d'essais cliniques. « Notre thérapie cellulaire CD34+ est actuellement en phase II, assure Andrea Hunt, vice-président de Baxter (Deerfield, Illinois). Elle vise le traitement de l'infarctus du myocarde. » La société espagnole Cellerix (Madrid) a, quant à elle, conçu une thérapie pour le traitement d'une maladie orpheline de l'épiderme. Chez Osiris Therapeutics (Baltimore, Maryland), trois thérapies sont testées pour le traitement de la leucémie, de la maladie de Crohn et de l'arthrite rhumatoïde. La société Stem Cell Therapeutics (Calgary, Canada) évoque, quant à elle, des essais cliniques sur des cellules souches neurales pour traiter l'accident vasculaire cérébral. D'autres travaux plus amont sont en cours chez Brainstorm Cell Therapeutics (New York) ciblant le traitement de la maladie de Parkinson et de la sclérose en plaques

L'ESSENTIEL

- Depuis février 2006, les chercheurs français ont le droit de produire des lignées de cellules souches embryonnaires humaines (hESC). - Des solutions existent pour régler les problèmes de rejet immunitaire et de développement de tumeurs liées aux hESC. - Plusieurs essais cliniques sont en cours sur les thérapies par cellules souches adultes.

LES PRINCIPAUX ESSAIS CLINIQUES EN COURS

- Cerveau Traitement de l'accident vasculaire cérébral (Stem Cell Therapeutics, Canada). - Coeur Traitement de l'infarctus du myocarde (Baxter, États-Unis). - Système gastro-intestinal Traitement du diabète (Novocell, États-Unis) et de la maladie de Crohn (Osiris Therapeutics, États-Unis). - Peau Traitement de l'épidermolyse bulleuse (Cellerix, Espagne). - Sang Traitement de la leucémie (Osiris Therapeutics, États-Unis). - Os Traitement de l'arthrite rhumatoïde (Osiris Therapeutics, États-Unis).

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