Cellule souche (médecine)

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A) Cellules souches humaines indifférenciées en culture.
B) Cellules différenciées en neurones.

Les cellules souches et en particulier les cellules souches humaines font l'objet de beaucoup de recherches actuellement, notamment en médecine en vue de régénérer des tissus voire de créer de toutes pièces des tissus et organes: c'est l'objectif de la thérapie cellulaire.

L'origine des cellules souches utilisées dans la recherche pose aussi des problèmes d'éthique : en effet, elles proviennent majoritairement d' embryons, bien qu'on ait récemment découvert la possibilité d'utiliser d'autres sources, comme les cellules du sang de cordon ombilical ou les cellules souches du tissu adipeux.

Lorsqu'elles permettent la recherche sur les cellules souches, les normes juridiques limitent celle-ci aux cellules provenant des embryons surnuméraires, issus des procédures de procréation médicalement assistée (PMA), et prohibent en particulier la création d'embryons à seule fin de recherche. De plus, étant donné les avantages potentiels qu'elles semblaient présenter, des expérimentations de clonage thérapeutique se sont développées pour en maîtriser la fabrication en grand nombre.

Types de cellules souches

Articles détaillés : Cellule souche animale et Cellule souche.

On distingue plusieurs types de cellules souches selon leurs capacités de différenciation [1] :

  • les cellules souches totipotentes ; ovule fécondé ou cellules issues des premières divisions de cet œuf jusqu'au quatrième jour (morula). Ces cellules sont les seules à permettre le développement d'un individu complet à condition d'être placé in-vivo pour permettre une orientation de l'embryon impossible in-vitro. C’est seulement à ce stade que peut s'opérer un clonage reproductif (vrais jumeaux) par scission embryonnaire. Étymologiquement totipotence signifie « tout pouvoir » indiquant que théoriquement ces cellules peuvent être différenciées en tout type cellulaire de l'organisme qu'elles devaient conduire à former : cellules épithéliales, neuronales, hépatiques…
  • Les cellules souches pluripotentes, dont font partie les cellules ES (embryonnaires souches) : les cellules ES ne peuvent pas produire un organisme entier, mais peuvent se différencier en cellules issues de n'importe lequel des trois feuillets embryonnaires, y compris les cellules germinales. Elles ne peuvent à elles seules aboutir à la création d’un individu complet. Elles proviennent en effet de la masse cellulaire interne du blastocyste (au stade de 64 cellules) alors que le placenta qui nourrit l’embryon et le protège de tout rejet par le système immunitaire est produit par la couche cellulaire externe (ou trophectoderme). Elles ont vocation à former tous les tissus de l'organisme, mais ne peuvent pas, seules, être à l'origine de l'être humain. Le clonage reproductif à partir des cellules ES n'est pas possible. Des cellules pluripotentes peuvent être artificiellement créées à partir de cellules différenciées grâce à l'ajout de quatre facteurs de transcription, on parle de cellules souche pluripotentes induites ;
  • les cellules souches multipotentes ; présentes dans l'embryon ou dans l’organisme adulte, elles sont à l’origine de plusieurs types de cellules différenciées mais conservent leur capacité à s'autorenouveler. Les cellules souches multipotentes peuvent donner naissance à plusieurs types de cellules, mais elles sont déjà engagées dans une certaine direction. On dit que ce sont des cellules déterminées. Leurs potentialités sont donc plus restreintes que celles des cellules ES. Les cellules hématopoïétiques des mammifères, par exemple, donnent des globules rouges, des plaquettes, des lymphocytes T ou B, des macrophages, mais elles ne peuvent pas donner des cellules musculaires. Un autre exemple de cellules souches multipotentes est apporté par les cellules de la crête neurale qui émigrent du tube neural au cours de l' embryogénèse et qui donnent notamment naissance aux mélanocytes, aux neurones et aux cellules gliales du système nerveux périphérique ;
  • les cellules souches unipotentes ne peuvent produire qu'un seul type cellulaire (tout en s'autorenouvelant) comme la peau, foie, muqueuse intestinale, testicule. Certains organes, tels que le cœur et le pancréas, ne renferment pas de cellules souches et n’ont donc aucune possibilité de régénération en cas de lésion.

Pour donner une idée de leur importance, on estime qu’un corps humain normal élimine et remplace 100 milliards de globules rouges et cellules intestinales chaque jour, ou encore que 1,5 g de cellules épidermiques est remplacé quotidiennement.