Recherche sur les cellules souches : Utilisations, types et exemples

À propos des cellules souches

Les cellules souches sont des cellules indifférenciées, ou « blanches ». Cela signifie qu’ils sont capables de se développer en cellules qui remplissent de nombreuses fonctions dans différentes parties du corps. La plupart des cellules du corps sont des cellules différenciées. Ces cellules ne peuvent servir qu’à un but précis dans un organe particulier. Par exemple, les globules rouges sont spécialement conçus pour transporter l’oxygène dans le sang.

Tous les humains commencent comme une seule cellule. Cette cellule est appelée zygote, ou œuf fécondé. Le zygote se divise en deux cellules, puis quatre cellules, et ainsi de suite. Par la suite, les cellules commencent à se différencier, assumant une certaine fonction dans une partie du corps. Ce processus s’appelle la différenciation.

Les cellules souches sont des cellules qui ne se sont pas encore différenciées. Ils ont la capacité de se diviser et de faire un nombre indéfini de copies d’eux-mêmes. Les autres cellules du corps ne peuvent se répliquer qu’un nombre limité de fois avant de commencer à se décomposer. Lorsqu’une cellule souche se divise, elle peut demeurer une cellule souche ou se transformer en une cellule différenciée, comme une cellule musculaire ou un globule rouge.

Utilisations potentielles des cellules souches

Puisque les cellules souches ont la capacité de se transformer en divers autres types de cellules, les scientifiques croient qu’elles peuvent être utiles pour traiter et comprendre les maladies. Selon la clinique Mayo, les cellules souches peuvent être utilisées pour :

• cultiver de nouvelles cellules en laboratoire pour remplacer des organes ou des tissus endommagés
• corriger les parties des organes qui ne fonctionnent pas correctement
• la recherche des causes des défauts génétiques dans les cellules
• faire des recherches sur l’apparition des maladies ou sur les raisons pour lesquelles certaines cellules se transforment en cellules cancéreuses
• tester l’innocuité et l’efficacité de nouveaux médicaments

Types de cellules souches

Il existe plusieurs types de cellules souches qui peuvent être utilisées à différentes fins.

Cellules souches embryonnaires

Les cellules souches embryonnaires proviennent d’embryons humains âgés de trois à cinq jours. Ils sont récoltés au cours d’un processus appelé fécondation in vitro. Il s’agit de féconder un embryon en laboratoire plutôt qu’à l’intérieur du corps de la femme. Les cellules souches embryonnaires sont connues sous le nom de cellules souches pluripotentes. Ces cellules peuvent donner naissance à pratiquement n’importe quel autre type de cellule de l’organisme.

Cellules souches non embryonnaires (adultes)

Les cellules souches adultes portent un nom trompeur, car on les trouve aussi chez les nourrissons et les enfants. Ces cellules souches proviennent d’organes et de tissus développés dans le corps. Ils sont utilisés par le corps pour réparer et remplacer les tissus endommagés à l’endroit même où ils se trouvent.

Par exemple, les cellules souches hématopoïétiques sont un type de cellules souches adultes présentes dans la moelle osseuse. Ils fabriquent de nouveaux globules rouges, des globules blancs et d’autres types de globules rouges. Depuis des décennies, les médecins pratiquent des greffes de cellules souches, aussi appelées greffes de moelle osseuse, en utilisant des cellules souches hématopoïétiques afin de traiter certains types de cancer.

Les cellules souches adultes ne peuvent pas se différencier en autant d’autres types de cellules que les cellules souches embryonnaires.

Cellules souches pluripotentes induites (CSPI)

Les scientifiques ont récemment découvert comment transformer les cellules souches adultes en cellules souches pluripotentes. Ces nouveaux types de cellules sont appelés cellules souches pluripotentes induites (CSPI). Ils peuvent se différencier en tous les types de cellules spécialisées de l’organisme. Cela signifie qu’ils peuvent potentiellement produire de nouvelles cellules pour n’importe quel organe ou tissu. Pour créer les iPSC, les scientifiques reprogramment génétiquement les cellules souches adultes pour qu’elles se comportent comme des cellules souches embryonnaires.

Cette percée a créé un moyen de  » dé-différencier  » les cellules souches. Cela peut les rendre plus utiles pour comprendre comment les maladies se développent. Les scientifiques espèrent que les cellules peuvent être fabriquées à partir de la peau de quelqu’un pour traiter une maladie. Cela aidera à empêcher le système immunitaire de rejeter une greffe d’organe. Des recherches sont en cours pour trouver des moyens de produire des iPSC en toute sécurité.

Cellules souches du sang ombilical et cellules souches du liquide amniotique

Les cellules souches du sang ombilical sont prélevées sur le cordon ombilical après l’accouchement. Ils peuvent être congelés dans des banques de cellules pour une utilisation future. Ces cellules ont été utilisées avec succès pour traiter des enfants atteints de cancers du sang, comme la leucémie et certaines maladies génétiques du sang.

Des cellules souches ont également été trouvées dans le liquide amniotique. C’est le liquide qui entoure le bébé en développement à l’intérieur du ventre de la mère. Toutefois, d’autres recherches sont nécessaires pour mieux comprendre les utilisations potentielles des cellules souches du liquide amniotique.

La controverse sur la recherche sur les cellules souches

Les cellules souches adultes ne posent aucun problème éthique. Toutefois, au cours des dernières années, la façon dont les cellules souches embryonnaires humaines sont obtenues a fait l’objet de controverses. Au cours du processus de prélèvement des cellules souches embryonnaires, l’embryon est détruit. Cela soulève des préoccupations éthiques pour les gens qui croient que la destruction d’un embryon fécondé est moralement inacceptable.

Les opposants croient qu’un embryon est un être humain vivant. Ils ne pensent pas que les œufs fécondés devraient être utilisés pour la recherche. Ils soutiennent que l’embryon devrait avoir les mêmes droits que tout autre être humain et que ces droits devraient être protégés.

Les partisans de la recherche sur les cellules souches, par contre, croient que les embryons ne sont pas encore humains. Ils notent que les chercheurs reçoivent le consentement du couple donneur dont les ovules et le sperme ont été utilisés pour créer l’embryon. Les partisans soutiennent également que les œufs fécondés créés pendant la fécondation in vitro seraient de toute façon jetés, de sorte qu’ils pourraient être mieux utilisés pour la recherche scientifique.

Avec la découverte révolutionnaire des iPSC, le besoin d’embryons humains dans la recherche pourrait diminuer. Cela pourrait contribuer à apaiser les inquiétudes de ceux qui s’opposent à l’utilisation des embryons pour la recherche médicale. Cependant, si les iPSCs ont le potentiel de se développer en embryon humain, les chercheurs pourraient théoriquement créer un clone du donneur. Il s’agit là d’une autre question éthique à prendre en considération. De nombreux pays disposent déjà d’une législation interdisant effectivement le clonage humain.

Réglementation fédérale sur la recherche sur les cellules souches

Aux États-Unis, la politique fédérale en matière de recherche sur les cellules souches a évolué au fil du temps avec l’arrivée au pouvoir de différents présidents. Il est important de noter qu’aucun règlement fédéral n’a jamais explicitement interdit la recherche sur les cellules souches aux États-Unis. La réglementation a plutôt imposé des restrictions au financement et à l’utilisation des fonds publics. Toutefois, certains États ont interdit la création ou la destruction d’embryons humains à des fins de recherche médicale.

Politique sur les cellules souches sous l’ancien président George W. Bush

En août 2001, l’ancien président George W. Bush a approuvé une loi qui prévoit un financement fédéral pour la recherche limitée sur les cellules souches embryonnaires. Toutefois, ces recherches devaient répondre aux critères suivants :

• Le processus de récolte, qui comprend la destruction de l’embryon, a commencé avant 21 h le 9 août 2001.
• Les cellules souches ont été obtenues à partir d’un embryon qui a été créé à des fins de reproduction et qui n’était plus nécessaire.
• Un consentement éclairé a été obtenu pour le don de l’embryon, et le don n’a pas donné lieu à une récompense financière.

La politique sur les cellules souches sous le président Barack Obama

En mars 2009, le président Barack Obama a révoqué la déclaration de l’ancien président Bush et publié le décret 13505. Le décret a supprimé les restrictions sur le financement fédéral de la recherche sur les cellules souches. Cela a permis aux National Institutes of Health (NIH) de commencer à financer la recherche qui utilise des cellules souches embryonnaires. Les NIH ont ensuite publié des lignes directrices pour établir la politique en vertu de laquelle ils financeraient la recherche. Les lignes directrices ont été rédigées pour s’assurer que toutes les recherches financées par les NIH sur les cellules souches humaines sont moralement responsables et pertinentes sur le plan scientifique.

Exemples de recherche sur les cellules souches

La recherche sur les cellules souches se poursuit dans les universités, les établissements de recherche et les hôpitaux du monde entier. Les chercheurs s’emploient actuellement à trouver des moyens de contrôler comment les cellules souches se transforment en d’autres types de cellules.

Le processus de différenciation cellulaire

L’un des principaux objectifs de la recherche sur les cellules souches embryonnaires est d’apprendre comment les cellules souches indifférenciées se transforment en cellules souches différenciées qui forment des tissus et organes spécifiques. Les chercheurs s’intéressent également à la façon de contrôler ce processus de différenciation.

Au fil des ans, les scientifiques ont mis au point des méthodes pour manipuler le processus des cellules souches afin de créer un type particulier de cellules. Ce processus s’appelle la différenciation dirigée. Une étude récente aégalement permis de découvrir les premières étapes de la transformation des cellules souches en cellules cérébrales et autres types de cellules. D’autres recherches sur ce sujet sont en cours.

Thérapies à base de cellules

Si les chercheurs peuvent trouver un moyen fiable d’orienter la différenciation des cellules souches embryonnaires, ils pourront peut-être utiliser ces cellules pour traiter certaines maladies. Par exemple, en demandant aux cellules souches embryonnaires de se transformer en cellules productrices d’insuline, ils pourraient être en mesure de transplanter les cellules chez les personnes atteintes de diabète de type 1.

D’autres conditions médicales qui peuvent potentiellement être traitées avec des cellules souches embryonnaires incluent :

• lésion traumatique de la moelle épinière
• accident vasculaire cérébral
• brûlures graves
• polyarthrite rhumatoïde
• maladie du cœur
• perte auditive
• maladie rétinienne
• maladie de Huntington
• Maladie de Parkinson

L’Agence californienne des cellules souches fournit une liste détaillée des programmes de recherche sur les maladies et des essais cliniques en cours dans le domaine des cellules souches. Voici des exemples de projets de ce genre :

• l’injection de cellules souches modifiées directement dans le cerveau après un AVC
• l’utilisation de cellules souches pour remplacer les cellules endommagées de l’oreille interne qui détectent les sons et aident à restaurer l’audition
• modifier les gènes des cellules souches pour les rendre résistantes à des maladies comme le sida, puis les insérer chez les personnes atteintes de la maladie
• cultiver des cellules souches pour réparer les os fragiles des personnes atteintes d’ostéoporose

Utiliser les cellules souches pour tester de nouveaux médicaments

Les chercheurs utilisent également des cellules souches différenciées pour tester l’innocuité et l’efficacité de nouveaux médicaments. L’essai de médicaments sur des cellules souches humaines élimine la nécessité de les tester sur des animaux.

La recherche sur les cellules souches a le potentiel d’avoir un impact important sur la santé humaine. Toutefois, le développement, l’utilisation et la destruction des embryons humains suscitent une certaine controverse. Les scientifiques pourraient être en mesure d’atténuer ces préoccupations en utilisant une nouvelle méthode qui peut transformer les cellules souches adultes en cellules souches pluripotentes, qui peuvent se transformer en n’importe quel type de cellule. Cela éliminerait le besoin de cellules souches embryonnaires dans la recherche. De telles percées montrent que beaucoup de progrès ont été réalisés dans la recherche sur les cellules souches. Malgré ces progrès, il reste encore beaucoup à faire avant que les scientifiques puissent mettre au point des traitements efficaces grâce à la thérapie par cellules souches.