GRACE AU TRAVAIL dirigé par Luc Douay et réalisé en collaboration avec les laboratoires d'hématologie de l'hôpital Saint-Antoine, le centre hospitalier de Bicêtre, l'Inserm et l'Etablissement français du sang, il est désormais possible d'obtenir de grandes quantités de globules rouges humains matures, non nucléés, in vitro. Les chercheurs ont utilisé des cellules souches CD34+ provenant de moelle osseuse, de sang de cordon et de sang périphérique. Ils ont obtenu des cellules parfaitement fonctionnelles. Et qui démontrent des propriétés biochimiques et physiques très semblables à celles des hématies naturelles. Elles présentent notamment deux qualités fondamentales : elles sont capables de fixer de l'oxygène, puis de le libérer et de se déformer.
Le protocole mis au point par les Français ouvre des perspectives thérapeutiques importantes. En particulier pour les malades nécessitant des transfusions répétées et pour les personnes aux groupes sanguins rares.
Mais, comme l'indique le Pr Douay, « ce travail ne remet pas en cause le don de sang ». Ce dernier demeure irremplaçable et la production d'hématies in vitro ne constituera jamais qu'une approche complémentaire.
L'obtention d'érythrocytes in vitro est un problème sur lequel de nombreux chercheurs se sont penchés. Ils sont parvenus à produire de grandes quantités de précurseurs cellulaires, mais à un stade où ils sont encore nucléés, ou bien des cellules matures, énucléées, mais en petite quantité. Jusqu'ici, personne encore n'était parvenu à obtenir des globules rouges matures énucléés en quantité suffisante pour envisager leur utilisation en recherche ou a fortiori en clinique.
Il y a deux ans, première réussite de l'équipe : les chercheurs parvenaient à obtenir de grandes quantités de précurseurs érythroïdes à partir de cellules de sang de cordon qu'ils amplifiaient et dont ils induisaient la différenciation.
Injectés à des souris, les précurseurs ont continué à multiplier et à maturer, la différenciation s'achevant in vivo par l'expulsion du noyau.
Ensuite, les chercheurs ont amélioré leur protocole en recréant in vitro le microenvironnement dans lequel les précurseurs érythroïdes se différencient naturellement in vivo et, finalement, réussi à obtenir la différenciation complète des cellules in vitro.
Des cellules souches CD34+.
Ce protocole peut s'appliquer à des cellules souches CD34+ de différentes origines. Il comporte trois phases de culture. Pendant la première, les cellules souches sont amplifiées en présence de facteurs de croissance et de différenciation, tels que l'érythropoïétine. Pendant la deuxième, on les met en culture avec des cellules mésenchymateuses humaines, qui recréent un environnement propice à leur différenciation. Lors de la troisième phase, tous les facteurs de culture exogène sont retirés.
Multiplication par 29 000 à 140 000.
Ce protocole permet de multiplier par 29 000 le pool de départ s'il s'agit de cellules souches de sang périphérique et par 140 000 s'il s'agit de cellules de sang de cordon. La proportion de cellules totalement différenciées avoisine les 100 %.
Les cellules ainsi produites vont permettre d'approfondir nos connaissances sur les mécanismes terminaux de l'érythropoïèse et de la synthèse de l'hémoglobine. Ensuite, elles peuvent intéresser les parasitologues et les virologues qui travaillent sur des agents pathogènes qui ciblent les érythrocytes ( Plasmodium, parvovirus...). On peut aussi envisager la création de banques de sang de groupes rares. Les cellules produites ont une durée de vie homogène de 120 jours, contre 28 jours pour celles des donneurs.
M.-C. Giarratana et coll., « Nature Biotechnology », 6 janvier 2005.
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