les vrais enjeux des cellules souches

5 prix Nobels,  un hamburger et le souriceau au deux papas : les vrais enjeux des cellules souches

Il y a douze ans, le 1er décembre 2000, Eva Mezey expliquait dans Nature comment transformer les cellules sanguines en neurones. Moi j’étais en première année de fac, j’étudiais les sciences et j’ai mis 9 ans pour entendre parler de cet article (et encore presque par hasard). Mais lorsque j’en pris connaissance j’ai tout de suite vu les formidables implications que cela allait engendrer : si l’on pouvait transformer les cellules de la moelle osseuse en neurones et vive versa, nous n’allions pas tarder à pouvoir transformer les adipocytes en neurones ! Adieu la cellulite, les portes de la connaissance et celles du bikini s’ouvraient à moi ! Que la face du monde en serait changée et que dire de celle de nos culs!

Heureusement à l’heure où je vous écris j’ai appris à apprécier la cellulite et je ne suis pas habilitée à proposer des sujets de thèse, sinon la recherche n’aurait jamais attribué les 5 prix Nobels de biologie en 2007 et 2012 concernant les cellules souches.

Pourquoi autant de Nobel ?

Les cellules souches (CS) sont des cellules qui ont la capacité de s’auto-renouveler et de se différencier pour donner d’autres types cellulaires.

                                   Infographie de Michèle Dehoky pour un article d’Hervé Ratel (Sciences et Avenir).

La plus connue de toutes c’est la cellule oeuf, issue de la fusion d’un spermatozoïde et d’un ovule, qui va se diviser et se différencier pour donner naissance aux 200 types cellulaires qui composent  l’espèce humaine.

illustration : eurostem

Cette propriété est plus facile à mettre en évidence chez les végétaux, il est aisé de reconstituer une plante entière, racines, tiges, fleurs avec quelques cellules même déjà différenciées. Mais comme nous sommes des animaux et que nous ne supportons pas qu’une laitue nous mette à l’amende, la plupart des recherches sont orientées sur les cellules souches animales dans l’espoir, non pas d’éradiquer la cellulite, mais de soigner des tissus et des organes en remplaçant les cellules défaillantes par de cellules souches pour qu’elles donnent de nouvelles cellules saines. C’est la thérapie cellulaire.

Mais il faut bien être reconnaître que les recherches sur les cellules souches fait fantasmer et si l’Homme s’y intéresse aujourd’hui autant  c’est parce qu’elles pourraient être le graal de la science moderne. Les hommes espèrent qu’en découvrant les secrets de ces cellules souches ils pourront en contrôler le destin, stopper la dégénérescence cellulaire, et nous rendre immortels. En quelque sorte, faire un pied de nez à la mort. Ouaich, autrement plus ambitieux que la lutte contre la cellulite.

Cela vaut donc le coup de refaire un petit historique de ces recherches et de mettre en avant les promesses et les questions qu’elles apportent.

L’historique

  1. En 1962, Sir John B. Gurdon démontre que la différenciation en cellules spécialisées est réversible.

BAM. Prix nobel2012.

Peut on faire « rajeunir » nos cellules déjà spécialisées en les faisant revenir au point où tous les destins cellulaires leur étaient encore permis ?

2. Dans les années 80 Martin Evans arrive à extraire des cellules souches embryonnaires (CES) à partir de tératocarcinomes murins.

Térato ça vient du grec et ça veut dire « monstre », les tératocarcinomes ce sont ces tumeurs qui sont composées de plein de types cellulaires différents, comme dans cet épisode de « docteur House » où une patiente a une tumeur au genou qui est constituée d’os, de cheveux et de dents. (Si j’ai un enfant, térato ce sera son deuxième prénom).

Puis Mario Capecchi (vous devriez lire sa bio, c’est un vrai roman) et sir Olivier Smithies créent la technique dite du knock out ou knock in qui permet d’invalider un gène ou au contraire d’introduire un gène d’intérêt dans des lignées de souris. Ils ont ainsi réussi à modifier génétiquement des cellules  ES et à obtenir des lignées de souris  contenant le génome de ces cellules modifiées.

On peut donc désormais savoir à quoi sert un gène car on peut supprimer son action et observer le résultat sur les souris obtenues à partir de ces cellules ES au génome modifié.

Ils produisent ainsi 10 000 lignées de souris aux génomes différents dont chacune possède un gène qui est invalidé. REVOLUTION.

BAM .

3 prix Nobels de médecine en 2007 pour les trois confrères.

3. Dès 1990 on constate que les cellules souches existent aussi  dans le cerveau adulte. Le stock de neurones peut se renouveler contrairement au dogme répandu, énoncé par Cajol en 1902 . REVOLUTION (mais pas de prix Nobel, on est pas au bingo, faut pas déconner non plus)

4. Années 90 toujours : Il existe des cellules souches dans la moelle osseuse (ou CSH). On parvient même à transformer des CSH en neurones. De même, il est possible de transformer des cellules souches neurales en cellules sanguines différenciées.

5. En 2006, les Japonais Shinya Yamanaka et Kazutoshi Takahashi, de l’université de Kyoto, parviennent à « reprogrammer » des cellules adultes. Ils transforment des cellules de peaux en cellules souches (autrement dit, ils les ramènent à un état de cellule embryonnaire). On parle de cellules souches à la pluripotence induite (ou IPS) Un exploit !

BAM

Prix Nobel de biologie 2012

Sources de cellules souches humaines (hESC, PSC et iPSC) Infogramme © Institut Pasteur

Le hic aujourd’hui c’est que la méthode utilisée pour la « reprogrammation » des cellules différenciées fait intervenir des rétrovirus qui modifient la cellule étudiée en lui introduisant 4 gènes. Or cette introduction peut entrainer des cancers..Le problème est en passe d’être résolu en utilisant une autre méthode d’induction.

Les promesses

Une fois cultivées in vitro, les cellules souches (qu’elles proviennent d’embryons ou d’adultes, ou qu’elles aient été induites à partir de cellules adultes différenciées) pourraient être utilisés dans 3 grands domaines :

– En pharmaceutique, pour les tests de toxicité de certaines drogues à des vues thérapeutiques.

– En génétique, pour mieux appréhender les mécanismes cellulaires du développement et étudier les mécanismes de contrôle des gènes.

–  En thérapie cellulaire, pour le traitement des maladies neurologiques (parkinson, alzeihmer, sclérose en plaques), le traitement de l’infarctus du myocarde ou de maladies ostéocartilagineuses (arthrose).

Mais le potentiel des ces découvertes est illimité et aboutit parfois à des fins inattendues.

C’est le cas de ce Hamburger dont le steak est en passe d’être fabriqué à partir de cellules souches bovines. Selon les chercheurs néerlandais, papas du heureux steak, cette découverte pourrait bouleverser l’alimentation mondiale, et donnerait une alternative à l’élevage. Ce qu’ils omettent de dire c’est que ce hamburger aura couté plus de 250 000 dollars..Et qu’il se passera un bout de temps avant qu’on m’en fasse manger un morceau.

De même, des chercheurs ont récemment prouvé que l’ont pouvait faire naitre un souriceau avec le matériel génétique de deux pères (la réalité est plus complexe, il faut 3 pères, une mère porteuse et sacrifier un des pères, c’est très bien expliqué ici : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/genetique-1/d/des-souris-nees-de-deux-peres-enfin-presque_26569/#connexe).

Cette découverte a été vite reprise et utilisée dans le débat sur le mariage homosexuel.

Si les promesses faites par l’étude des cellules souches sont immenses, les débats éthiques autour de leur manipulation ou de la portée de leurs résultats dépassent souvent nos responsables politiques.

Le débat éthique

En effet, pour étudier les cellules souches, les chercheurs ont longtemps utilisés les cellules embryonnaires humaines provenant de fœtus surnuméraires lors de procréation médicalement assistées (PMA). Cela entraine obligatoirement la destruction de celui ci. La loi de bioéthique de 1994 étant un peu floue à ce sujet, les amendements de 2001 interdisaient par principes ces recherches tout en permettant « certaines dérogations », pour une durée de cinq ans et à condition que cela soit en vue d’avancées thérapeutiques ». En 2011, un amendement fut adopté pour rétablir une véritable interdiction de ces recherches avec quelques très rares dérogations. La législation n’étant pas la même dans tous les pays cela provoqua une véritable iniquité scientifique.

La découverte de cellules IPS permet de contourner les interdictions, puisque le recours à l’embryon n’est plus indispensable pour obtenir les cellules souches.

C’est donc maintenant la portée de tous ces travaux qui est à maitriser.

Que ferons nous si nous parvenons à contrôler le destin de nos cellules ?  Récemment des chercheurs français ont mis en évidence que des cellules souches pouvait survivre quelques jours après la mort d’un individu. D’autres équipes ont pu ramener à l’état embryonnaire des cellules d’un homme de 74 ans. Le-commencement-du-début-de-la-fin-de-la-mort ?

Nous pourrons transformer aussi des cellules de peau en spermatozoïdes..Imaginez le foutoir, il suffirait qu’une fan de Brad Pitt se procure une de ses peaux mortes, la  fasse transformer en spermatozoïdes pour se faire inséminer…(bon ok c’est pas pour tout de suite). Mais ça va être un beau bordel quand même ? Doit on stopper ces recherches ? Et priver ainsi les générations suivantes d’une possible guérison de Parkinson ou d’Alzheimer?

Bon courage à ceux qui devront poser les lignes rouges.

Je ne sais plus qui disait « avant, tout n’était que technologies, technologies, technologies, maintenant que les problèmes matériels sont résolus, les vrais questions se posent »

A  l’heure du tout est possible, où les choix ne nous sont plus imposés par défaut, par impossibilité, tout est à revoir : Qu’est ce qu’un enfant ? Quel est le coût de la santé ? Une fois que l’on pourra tout maitriser, s’affranchir des limites naturelles concernant la mort ou la procréation, quand nous aurons la possibilité de choisir les caractéristiques de nos enfants, quand nous pourrons connaître la possibilité que nous avons de développer certaines maladies avant même d’en être atteint, que devrons nous faire de ces choix, qui détermineront le profil de notre société dans les années à venir ? Le libre arbitre n’a jamais eu de plus grand défi.

Si vous n’avez pas encore vu « bienvenue à GATTACA », il est encore temps, ce film est plus que jamais d’actualité.

billie.

Pour aller plus loin, plus vite, plus fort

http://www.sciencemag.org/content/290/5497/1779.abstract http://www.lemonde.fr/sciences/article/2012/10/08/le-nobel-de-medecine-decerne-au-japonais-shinya-yamanaka-et-au-britannique-john-gurdon_1771695_1650684.html

http://www.nature.com/news/2009/090422/pdf/458962a.pdf

http://www.ladocumentationfrancaise.fr/dossiers/bioethique/historique-lois-bioethique.shtml

http://www.sciencemag.org/content/290/5497/1779.abstract

http://dev.biologists.org/content/10/4/622.full.pdf+html

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_souche

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