Les cellules souches : leurs apports, leurs applications et leurs perspectives
Recréer du tissu organique, réparer ou remplacer des cellules défectueuses ou détruites, modéliser des mécanismes cellulaires… Telles sont les perspectives des cellules souches pour la médecine d’aujourd’hui et de demain. Du fait de la richesse de leur potentiel d’autorenouvellement et de différenciation cellulaire, les cellules souches sont porteuses d’espoir à la fois pour la compréhension de mécanismes physiologiques et le développement de médicaments efficaces, ainsi que pour la greffe de cellules.
« Les cellules souches sont un enjeu majeur pour toutes les disciplines de la médecine, de la physiologie à la thérapeutique. D’utilisation quotidienne, par exemple pour les greffes de moelle, depuis des années, les cellules souches seront très prochainement indiquées dans le traitement de pathologies sévères (Infarctus du myocarde, Alzheimer, cécité...) et vont révolutionner de multiples spécialités comme la cardiologie, la neurologie, l’ophtalmologie, la cancérologie… » a déclaré le Professeur Serge Uzan, doyen de la faculté de Médecine Pierre et Marie Curie.
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Cellules souches en ophtalmologie (DMLA, cécité…)
Parmi les maladies ophtalmologiques, les maladies dégénératives de la rétine constituent au niveau mondial une cause essentielle de la perte de vision. Il s’agit de pathologies incurables qui ont le plus souvent pour conséquence la cécité (perte de vision).
Les maladies les plus importantes sont la Dégénérescence Maculaire Liée à l’Age (DMLA) qui touche 1,5 million de personnes en France et les rétinopathies pigmentaires qui en touchent 40 000, la rétinite pigmentaire en étant la plus fréquente.
Les maladies rétiniennes sont caractérisées par une dégénérescence progressive des cellules visuelles qui tapissent la rétine (les photorécepteurs à bâtonnets et à cônes). Ces maladies progressives sont cause de malvoyance handicapante et peuvent exister à tous les âges de la vie (nourrissons, seniors…).
Aujourd’hui, la recherche s’oriente vers de multiples axes exploitant le potentiel des cellules souches.
Le Professeur Alain José Sahel, directeur de l’Institut de la Vision, Hôpital des Quinze-Vingts à Paris, révèle : « Plusieurs thèmes sont abordés, de l’étude des cellules souches dites adultes présentes dans différents tissus oculaires humains, […] jusqu’à l’étude des cellules souches pluripotentes humaines (c'est-à-dire capables de donner toutes les cellules humaines), embryonnaires (cellules ES) et induites (cellules iPS). La mise au point de protocoles permettant, à partir de ces cellules souches pluripotentes, la génération de neurones de la rétine, comme les photorécepteurs, et de l’épithélium pigmentaire rétinien est aujourd’hui en plein développement.
Un dernier axe de recherche concerne l’étude du potentiel de régénération endogène de la rétine, qui existe chez certains vertébrés à sang froid mais qui semble perdu chez les mammifères.»
Perspectives physiopathologiques et thérapeutiques
La thérapie cellulaire :
Une des perspectives de la thérapie cellulaire est d’injecter des cellules souches saines dans la rétine déficiente afin de produire des cellules rétiniennes normales pour remplacer les cellules non-fonctionnelles.
Un des intérêts de l’utilisation des cellules souches (cellules embryonnaires, cellules iPS) est lié à leur pluripotentialité et à leur capacité à se différencier en différents types cellulaires notamment les cellules neuronales rétiniennes.
Aujourd’hui, des recherches portent sur l’identification des cellules souches précurseurs pouvant se différencier en photorécepteurs dans la rétine atteinte de dégénérescence.
Création de modèles de pathologies rétiniennes :
La modélisation de pathologies rétiniennes d’origine génétique permettra via la production de lignées de cellules souches (IPS) porteuses de mutations génétiques, d’étudier les facteurs biologiques impliqués dans ces mutations. Une meilleure connaissance de ces mécanismes génétiques aura pour conséquence de mieux orienter le criblage de médicaments.
Le Professeur Alain José Sahel poursuit : « La «preuve de concept» que les cellules ES et iPS humaines sont capables de se différencier sous des conditions de culture bien précises en cellules de la rétine, et plus particulièrement en précurseurs des photorécepteurs ou en cellules de l’épithélium pigmentaire, ouvre un nouveau champ pour la médecine régénérative sur les pathologies rétiniennes, comme la dégénérescence maculaire liée à l’âge et les dystrophies rétiniennes héréditaires. En attendant que cette technique puisse permettre de produire de manière efficace et rapide une population cellulaire d’intérêt thérapeutique homogène et sans risque, la stratégie de reprogrammation permet de développer de nouveaux modèles de laboratoires à partir de cellules de patients atteints de dystrophies rétiniennes. Ces modèles «humains in vitro» seront d’une énorme utilité pour comprendre le développement de l’œil et de certaines maladies, voire même d’aider à la recherche de médicaments pour le traitement de ces pathologies rétiniennes. »
A noter : dans la maladie de Stargardt (maladie génétique de la rétine avec dystrophie maculaire), les cellules de l’épithélium pigmentaire rétinien dérivées de cellules souches embryonnaires humaines sont désignées « médicament orphelin » et inscrites dans le registre de la commission européenne des médicaments dits orphelins (version 19 février 2013).
Pour quelles applications cliniques ?
Professeur Alain José Sahel : « Deux essais cliniques de sécurité et de tolérance sont actuellement en cours concernant la greffe de cellules de l’épithélium pigmentaire obtenues à partir de cellules ES chez des patients atteints de dégénérescence maculaire liée à l’âge et un prochain devrait débuter au Japon sur le même type de patients. Dans ce cas, les patients seront transplantés avec des cellules de l’épithélium pigmentaire différenciées à partir de leurs propres cellules iPS, évitant les problèmes liés au rejet de greffe et à l’immunosuppression. »
Source : Vedici, Colloque international sur les cellules souches, Paris le 4 octobre 2013.
Institut de la Vision
