Des cellules progénitrices isolées dans le foie de foetus humains

LE FOIE FOETAL humain contient une population de cellules progénitrices multipotentes qui pourrait constituer un outil idéal pour la thérapie cellulaire des insuffisances hépatiques. Transférées dans le foie malade de souris, ces cellules ont en effet la capacité de coloniser l’organe, conduisant ainsi à sa régénération partielle.

Si de nombreuses populations de progéniteurs hépatiques ont été découvertes chez la souris au cours des dix dernières années, l’existence de telles cellules dans l’organisme humain est longtemps restée hypothétique.

Capacité d’autorenouvellement quasi illimitée.

Cependant, les efforts de Dan et coll. (université de Washington, Seattle) ont abouti à l’isolement et à la caractérisation de la première lignée de cellules humaines dotée d’une capacité d’autorenouvellement quasi illimitée et à même de se différencier en cellules hépatiques. Dan et coll. ont travaillé à partir d’échantillons de foie obtenus à partir de foetus humains issus d’interruptions de grossesse pratiquées entre le 74e et le 108e jour de gestation. Ces échantillons ont été placés en culture dans des conditions qui favorisent la multiplication des cellules progénitrices, mais qui provoquent un arrêt de croissance des cellules fibroblastiques. Rapidement, des colonies de cellules rondes, dont l’allure rappelle fortement celle des cellules souches embryonnaires, sont apparues dans les cultures. Ces colonies ont été isolées, diluées et replacées en culture pour être caractérisées. Les chercheurs américains ont alors pu établir qu’il s’agissait bien de cellules progénitrices, encore indifférenciées.

Ces cellules peuvent être maintenues en culture pendant au moins six mois. Leur morphologie, leur immunophénotype et la longueur de leurs télomères ne sont pas altérés par les divisions cellulaires successives. Elles expriment des marqueurs spécifiques des cellules souches, ainsi que des marqueurs épithéliaux caractéristiques des hépatocytes et des cellules des canaux biliaires. Elles expriment, en outre, certains marqueurs mésenchymateux.

Lorsqu’elles sont placées dans des conditions de culture adéquates, elles se différencient rapidement en hépatocytes fonctionnels ou en cellules des canaux biliaires. Dans ces deux situations, l’expression des marqueurs mésenchymateux s’éteint progressivement au fur et à mesure du processus de différenciation. Mais en présence de milieux de culture inducteurs de la différenciation cellulaire mésenchymateuse, la situation inverse se produit : les cellules progénitrices isolées à partir du foie foetal peuvent alors se différencier en adipocytes, en cellules de l’os, du cartilage ou de l’endothélium.

Des cellules d’origine mésendodermique.

Ce phénomène suggère que les cellules découvertes par Dan et coll. sont des cellules « transitionnelles » mi-endodermiques, mi-mésenchymateuses. Elles dérivent très probablement de mésendoderme.

Afin d’évaluer les capacités de ces cellules à se différencier in vivo, les chercheurs ont réalisé une expérience de xénogreffe chez la souris : les animaux utilisés étaient issus d’une lignée immunotolérante et souffraient d’une insuffisance hépatique provoquée expérimentalement. Ils ont reçu environ 3 x 106 cellules progénitrices par voie intrasplénique. Un mois après la greffe, les animaux ont été sacrifiés et autopsiés. Il est apparu qu’ils exprimaient le gène de l’albumine humaine dans leur sérum et dans leur foie. De plus, l’analyse de coupes du foie des animaux a révélé la présence d’agrégats cellulaires exprimant des marqueurs humains. La repopulation du foie des animaux malades par les cellules progénitrices humaines couvre entre 0,8 et 1,7 % des sections étudiées.

Ce résultat laisse espérer que les cellules découvertes par Dan et coll. pourraient permettre la régénération de foie humain malade.

« Pnas USA », édition en ligne avancée.