Les cellules souches embryonnaires humaines au secours de la transfusion

J USQU'A présent, les travaux menés sur le développement des lignées hématopoïétiques humaines se sont confinés à prendre pour source les cellules souches hématopoïétiques (SH) présentes dans la moelle osseuse, le sang périphérique et le sang de cordon. Les cellules SH sont identifiées grâce à leurs antigènes de surface tels que le CD34 au sein des autres cellules puis extraites (technique en fluorescence, couplage à l'ADN...), enrichies et cultivées. Le problème avec ces prélèvements de tissus hétérogènes est qu'ils sont difficiles à conserver et à multiplier, d'où des résultats expérimentaux encore limités. En effet, bien que ces travaux aient déjà permis de mieux connaître les cellules souches hématopoïétiques et d'améliorer les greffes de moelle, des zones d'ombre demeurent. Par exemple, des études récentes ont montré que certaines cellules exprimant l'antigène CD34 (présent à la surface des cellules SH) peuvent aussi présenter les caractéristiques des cellules SH, telles que le type de multiplication, de différenciation et l'autorenouvellement après injection chez la souris immunodéficiente. Par ailleurs, quelques cellules non issues de tissus hématopoïétiques semblent également avoir un potentiel de différenciation vers la lignée hématopoïétique.

Une source unique, homogène et illimitée

Les travaux rapportés cette semaine dans le « Proceedings » de l'Académie des sciences américaine ont été menés à partir de cellules souches embryonnaires (SE) ; une source unique, homogène et illimitée (chaque cellule donnant au moins 300 générations avec doublement) de cellules pluripotentes. Sans entrer dans les détails, ces cellules ont été mises en culture avec des cellules hématopoïétiques de souris (moelle osseuse et vésicule vitelline) afin d'obtenir une différenciation en précurseurs hématopoïétiques. Cette transformation a nécessité l'addition de sérum fœtal bovin (sans autre cytokine). Les cellules obtenues présentaient à la fois les antigènes de surface et les facteurs de transcription caractéristiques des précurseurs des lignées hématopoïétiques humaines.
Ces derniers étaient représentatifs des trois lignées : myéloïdes, érythroïde et mégacaryocytaire, et l'aspect des colonies cellulaires était identique à celui des colonies produites par des cellules de moelle osseuse humaine adulte.

Greffe de moelle

La possibilité d'obtenir une différenciation des cellules SE en cellules hématopoïétiques a d'importantes implications thérapeutiques. Cela permettrait, d'une part, d'obtenir des globules rouges et des plaquettes pour la transfusion, et, d'autre part, des cellules hématopoïétiques ne provenant pas de la moelle osseuse pour les greffes. Un moyen d'augmenter la disponibilité et l'efficacité des greffes de moelle pour les hémopathies malignes de façon spectaculaire.

Dan Kaufman et coll., « Proc Natl Acad Sci USA », vol. 98, n° 19, 11 septembre 2001.

Une différenciation déjà connue chez la souris

Chez la souris, des cellules souches embryonnaires (SE) ont déjà été utilisées pour obtenir les différentes lignées hématopoïétiques in vitro. Ces travaux ont fait appel à l'expression de certains gènes, aux phénotypes cellulaires et à des études fonctionnelles pour déterminer les étapes séquentielles du développement cellulaire hématopoïétique. Néanmoins, les cellules SE murines et humaines ont des différences morphologiques, de vitesse de croissance et de besoins en matière de facteurs de croissance.