Les cellules souches

Le corps humain compte plus de 200 types de cellules différents, mais tous dérivent d’une seule : l’œuf fécondé. Entre les deux, des cellules souches assurent le développement de l’embryon, puis le renouvellement des tissus tout au long de la vie. Leur capacité à fabriquer d’autres cellules en fait l’un des grands espoirs de la médecine régénératrice, mais aussi l’objet de promesses parfois exagérées.

Les degrés de « potentialité »

Les cellules souches se classent selon l’éventail des cellules qu’elles peuvent produire.

Les grandes familles de cellules souches

Les cellules souches embryonnaires

Elles sont prélevées dans le blastocyste, l’embryon de cinq à sept jours, qui compte une centaine de cellules. Pluripotentes, elles peuvent être cultivées longtemps et orientées vers n’importe quel tissu. Les premières lignées humaines ont été obtenues en 1998 par l’équipe de James Thomson aux États-Unis. Leur obtention implique la destruction de l’embryon, ce qui soulève des questions éthiques.

Les cellules souches adultes (ou tissulaires)

Présentes en petit nombre dans de nombreux tissus, elles réparent et renouvellent l’organisme :

• les cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse produisent chaque jour des centaines de milliards de cellules sanguines (globules rouges, globules blancs, plaquettes) ;
• les cellules souches de l'intestin renouvellent sa paroi en quelques jours ;
• celles de la peau et du follicule pileux ;
• les cellules mésenchymateuses, qui peuvent produire os, cartilage et graisse.

Elles sont multipotentes ou unipotentes, donc plus limitées que les cellules embryonnaires. Certains organes, comme le cœur et la plupart des zones du cerveau adulte, en ont très peu, d’où leur faible capacité à se réparer.

Les cellules iPS (cellules souches pluripotentes induites)

En 2006, le Japonais Shinya Yamanaka montre qu’en activant seulement quatre gènes dans une cellule adulte de souris (puis, en 2007, dans une cellule humaine), on la reprogramme en cellule pluripotente, semblable à une cellule embryonnaire. Cette découverte, récompensée par le prix Nobel de médecine 2012 avec John Gurdon, permet d’obtenir des cellules pluripotentes à partir d’une simple biopsie de peau ou d’une prise de sang, sans embryon. Les cellules iPS d’un patient sont génétiquement identiques à lui, ce qui limite les risques de rejet.

Les cellules du sang de cordon

Le sang du cordon ombilical, prélevé à la naissance, est riche en cellules souches hématopoïétiques. La première greffe de sang de cordon a été réalisée à Paris en 1988, à l’hôpital Saint-Louis, par l’équipe d’Éliane Gluckman, chez un enfant atteint d’anémie de Fanconi.

À quoi servent les cellules souches aujourd’hui ?

Les traitements reconnus

• La greffe de moelle osseuse (ou de cellules souches hématopoïétiques) traite depuis des décennies les leucémies, les lymphomes, les aplasies médullaires et certaines maladies génétiques du sang. Le donneur peut être le patient lui-même (autogreffe) ou une autre personne compatible (allogreffe). Le principe de compatibilité entre donneur et receveur est essentiel.
• La greffe de peau cultivée pour les grands brûlés.
• La réparation de la cornée à partir de cellules souches du limbe de l’œil.
• La thérapie génique : on prélève les cellules souches sanguines du patient, on corrige un gène, par exemple avec CRISPR-Cas9, puis on les réinjecte. C’est le principe des traitements récents de la drépanocytose et de la bêta-thalassémie.

Les pistes de recherche

Des essais cliniques portent sur la maladie de Parkinson (neurones produits à partir de cellules pluripotentes), la dégénérescence maculaire, le diabète de type 1 (cellules productrices d’insuline), l’insuffisance cardiaque ou les lésions de la moelle épinière. Les cellules iPS servent aussi à fabriquer des organoïdes, mini-organes en culture qui permettent d’étudier des maladies et de tester des médicaments.

Les risques

• Formation de tumeurs : les cellules pluripotentes qui ne se sont pas différenciées peuvent former des tératomes.
• Rejet immunitaire lorsque les cellules viennent d’un donneur.
• Instabilité génétique des cellules cultivées longtemps.

Le cadre légal en France

Les lois de bioéthique encadrent l’utilisation des cellules souches embryonnaires. Les recherches ne peuvent porter que sur des embryons conçus dans le cadre d’une assistance médicale à la procréation et ne faisant plus l’objet d’un projet parental, avec le consentement du couple. Depuis la loi de 2021, les recherches sur les lignées de cellules souches embryonnaires existantes sont soumises à une déclaration auprès de l’Agence de la biomédecine, et celles sur l’embryon lui-même à une autorisation. La création d’embryons à des fins de recherche est interdite.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre cellule souche et cellule spécialisée ?

Une cellule spécialisée (neurone, globule rouge, cellule musculaire) a une forme et une fonction précises et ne peut généralement plus changer de type. Une cellule souche n’est pas encore spécialisée et peut en produire d’autres.

Peut-on conserver le sang de cordon de son enfant ?

En France, la conservation privée à usage familial n’est pas autorisée. Le sang de cordon peut être donné gratuitement et anonymement à une banque publique, au bénéfice de tout patient compatible.

Le don de moelle osseuse est-il douloureux ?

Le prélèvement se fait soit dans les os du bassin sous anesthésie générale, soit, le plus souvent aujourd’hui, dans le sang après un traitement qui fait passer les cellules souches de la moelle vers la circulation. Les effets désagréables (douleurs, fatigue) sont temporaires.