Nouvelles du front des cellules souches
Mercredi dernier se tenait la réunion annuelle de la fondation new yorkaise pour les cellules souches (NYSCF). L’occasion pour votre serviteur d’en savoir plus sur les dernières avancées sur le sujet …
Etrange ambiance mercredi à la Rockefeller University. Pour la première fois de ma vie, j’ai l’impression d’assister non pas à une rencontre scientifique, mais bel et bien à un meeting d’”entrepreneurs” (à prononcer avec un mashmallow dans la bouche et l’accent américain). Un bon tiers de l’assistance en costard-cravate; blackberry et PC portables en lieu et place des iPhone et Mac de mes fellows scientifiques : on voit que le sujet attire le monde des affaires !
Il faut dire que le plateau est de qualité mondiale : la NYSCF a la bonne idée d’étendre sa zone d’influence jusqu’à Boston et sa pléthore de chercheurs à la pointe mondiale dans le domaine des cellules souches reprogrammées. Il est bon pour le théoricien que je suis de voir où est la mode, mais les questions fondamentales passent au second plan derrière la recherche d’applications thérapeutiques immédiates. Petit florilège.
A la recherche des cellules souches
La première partie des conférences donnait un aperçu global de la quête pour les cellules souches dans tous les tissus. En effet, de nombreux organes possèdent des cellules souches adultes, qui en se divisant constamment, permettent de “régénérer” les cellules mortes ou défectueuses. Les plus connues sont peut-être les cellules hématopoietiques , à l’origine des cellules sanguines.
Ces cellules souches adultes offrent potentiellement des solutions “clés en main” pour soigner de nombreuses maladies dégénératives. En greffant de telles cellules souches, on peut penser qu’on parviendra à régénérer un organe défecteux (exemple typique : la greffe de moelle osseuse). Amy Wagers, de l’institut d’Harvard pour les cellules souches , étudie ainsi la régénération des muscles. Son équipe a réussi à identifier des marqueurs cellulaires pour les cellules souches musculaires. Dans un article récent publié dans Cell, Wagers et son équipe ont montré comment récolter des cellules souches dans les muscles de souris saines, pour les transplanter dans les muscles de souris myopathiques. Ces cellules souches greffées parviennent alors à reconstituer les fibres musculaires : les muscles des souris malades se régénèrent alors et les souris récupèrent leur force.
Autre aspect intéressant : Wagers et al. ont étudié l’influence du vieillissement sur ces cellules souches musculaires. Il semble qu’avec le temps, ces cellules souches meurent (tout comme les cellules souches au sommet de mon crâne, snif …) et du coup les muscles se régénèrent de moins en moins bien, ce qui explique que les performances physiques déclinent avec l’âge. Mais Wagers et ses collaborateurs se sont livrés à l’expérience suivante : ils ont relié ensemble le système circulatoire d’une vieille souris avec celui d’une jeune souris. On observe alors une prolifération des cellules souches musculaires chez la vieille souris et ses muscles se régénèrent ! Cela suggère qu’il y a dans le sang des substances qui agissent comme des fontaines de jouvence sur les cellule souches musculaires (et donne une forme de justification scientifique à la quête des vampires …).
Références :
Highly efficient, functional engraftment of skeletal muscle stem cells in dystrophic muscles.
Cerletti M, Jurga S, Witczak CA, Hirshman MF, Shadrach JL, Goodyear LJ, Wagers AJ. Cell. 2008 Jul 11;134(1):37-47
Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment.
Irina M. Conboy, Michael J. Conboy, Amy J. Wagers, Eric R. Girma, Irving L. Weissman and Thomas A. Rando. Nature 433, 760-764 (17 February 2005)
Soigner la paraplégie
En attendant de soigner la myopathie, une société biotech s’apprête à lancer dans les jours qui viennent le premier test clinique de traitement par cellules souches, pour soigner (partiellement) la paraplégie. La compagnie geron a développé une technique de soin, basée sur l’injection de cellules souches dans les lésions de la moelle épinière. Une fois dans la moelle épinière, les cellules souches se différencient en neurones et se mettent à produire de la myéline, ce qui a pour effet de rétablir des connexions nerveuses avec le bas du corps. Les tests sur les rats sont concluants : les rats paraplégiques, s’ils sont traités assez rapidement, récupèrent une certaine motilité postérieure, et peuvent même se dresser sur les pattes arrières. Okarma, PDG de la société, a présenté les différentes études de toxicité, etc… ainsi que les détails du test clinique à suivre.
Dépasser le “Yamanaka-eering”
Vous le savez, je suis assez attentivement l’actualité de la reprogrammation de cellules adultes en cellules souches (voir ce billet et tous les autres du thème cellules souches). Bref rappel des faits : en 2006, Shinya Yamanaka et son équipe montrent qu’en surexprimant 4 gènes dans des cellules adultes, on arrive à les faire revenir à l’état de cellules souches (dites iPS pour “induced Pluripotent Stem Cells”).
Seulement, cette technique a de nombreux inconvénients :
- d’abord, les 4 gènes ainsi injectés “rentrent” dans le génome de façon non contrôlée. On ne sait pas combien de copies rentrent dans chaque cellules, et surtout, ils restent dans le génome pour de bon. Ce qui déclenche des cancers chez les souris “chimères” créées à partir de ces cellules souches.
- autre inconvénient de taille : l’efficacité de la reprogrammation est faible. Seulement quelques pour cent des cellules reprogrammées retournent effectivement à l’état de cellules souches
- enfin, le mécanisme de reprogrammation lui-même peut déclencher des cancers en modifiant le génome des cellules reprogrammées.
Plusieurs chercheurs essaient d’utiliser des techniques alternatives pour reprogrammer les cellules sans ces nombreux inconvénients.
Ali Brivanlou, local de l’étape puisque chercheur à Rockefeller University, propose une stratégie intéressante : utiliser le fameux transposon “piggybac” comme “cargo” pour injecter les 4 gènes. Petite explication : les transposons sont des séquences génétiques qui ont la faculté de s’intégrer très facilement dans le génome, notamment sous l’influence d’une enzyme appelée “transposase“. La recette est donc la suivante : encadrer les 4 gènes avec piggybac, un petit coup de transposase pour mettre le tout dans le génome d’une cellule adulte, on touille une vingtaine de jours pour laisser les cellules se reprogrammer en cellules souches, puis un autre petit coup de transposase pour retirer le cocktail, et en théorie, on a une cellule souche avec le même génome que la cellule adulte de départ. En réalité, ça marche quasiment : il reste malgré tout quelques copies des gènes transposés dans le génome …
Autre stratégie développée par les groupes d’Harvard : la reprogrammation chimique. Plutôt que d’injecter des gènes dans la cellule, mieux vaudrait l’exposer à un cocktail de substances simples pour qu’elle se reprogramme toute seule sans modification de son génome. Kevin Eggan et Lee Rubin ont donc développé l’approche suivante : ils ont injecté seulement 3 des 4 gènes indispensables pour la reprogrammation en cellules iPS. Puis ils ont exposé leur cellules à tout un tas de substances chimiques, pour voir lesquelles peuvent reprogrammer ces cellules. Ils ont ainsi trouvé un composé (qu’ils ont baptisé RepSox) pouvant “remplacer” l’action du gène Sox2 pour la reprogrammation en cellules iPS. Mieux : lorsqu’on utilise RepSox, on peut aussi se passer d’un autre gène (cMyc), susceptible d’être responsable du cancer des souris chimères. On en est donc au stade où seulement deux gènes sont nécessaires pour la reprogrammation en cellules iPS : on s’approche du but …
Conclusion
George Daley a clos la conférence par un certain nombre de considérations plus ou moins scientifiques. Pêle-mèle :
- il a déploré le charlatanisme autour ces cellules-souches. Il semble que beaucoup de sociétés sur le web en particulier affirment proposer à tort des traitements à base de cellules-souches, ce qui est bien sûr du mensonge pur et simple : aucun traitement n’est pour l’instant disponible. De l’importance pour les chercheurs d’éduquer le grand public et de combattre tous les escrocs pseudo-scientifiques.
- il a déploré l’attitude de l’administration Bush. D’après Daley, la recherche sur les cellules souches a pris du retard du fait des contraintes politico-éthiques oiseuses. C’est vrai et faux : d’un côté, certaines législations éthiques ont certainement été un frein, de l’autre, force est de constater que la technologie (plus éthique) des cellules iPS a été inventée par un médecin japonais et brevetée là-bas. Si les Américains n’ont pas découvert cette méthode, ils ne peuvent pas blâmer Bush à mon avis, mais plutôt leur système de financement de recherche : Daley lui-même avait reconnu dans une (autre) conférence il y a six mois que personne aux US n’ aurait financé un projet de recherche visant à injecter 30 gènes d’un coup dans une cellule pour avoir des cellules souches, puis de les retirer un à un jusqu’à avoir un cocktail minimal. Le projet de Yamanaka était complètement dingue, la prise de risque trop insensée en regard du temps et des moyens nécessaires… En revanche compte-tenu de la puissance de feu potentielle aux US en terme d’argent et de compétences, le développement de la technologie des cellules souches avancerait certainement beaucoup plus vite sans certaines contraintes
- enfin il s’est réjoui de vivre une époque formidable. Les traitements par cellules souches semblent à portée de main. Il a lui-même présenté quelques résultats de ce qu’il appelle l’étude de maladie en boîte de Pétri. L’un des intérêts des cellules souches est en effet de reprogrammer des cellules adultes malades en cellules iPS, puis de les laisser se redifférencier pour voir comment la maladie se manifeste. Il a montré plusieurs exemples intéressants : par exemple, certaines maladies génétiques s’attaquent aux télomères, accélérant le vieillissement cellulaire. Daley a montré que la reprogrammation en cellules iPS reconstruit des télomères, fournissant donc une petite cure de jouvence à ces cellules.
Je rejoins Daley sur ce dernier point : sur le plan thérapeutique, nous allons peut-être vivre une époque formidable.
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October 18th, 2008 at 03:53
Merci pour ce rapport précis, trouvé nulle par ailleurs.
En somme les cellules souches sont des produite dérivés
October 18th, 2008 at 20:19
Merci pour votre commentaire.
Pour le nulle part ailleurs, c’est en fait à la fois normal et dommage : normal car ce genre d’ infos circule assez peu en dehors de la communauté (même moi, je n’ai appris l’existence de la réunion que lundi dernier…) . C’est aussi plus facile pour les journalistes (et les blogueurs) de guetter les communiqués de Nature et de Science.
C’est dommage car il y a clairement moyen de faire des scoops. Par exemple, je trouve assez fascinant qu’on ait réussi à soigner des souris myopathes avec des cellules souches, je trouve que c’est une information qui mériterait d’être reprise et amplifiée … Malheureusement pour nous, il faut bien reconnaître que les frasques de DSK ou d’un footballeut intéressent plus de monde que les avancées scientifiques ;(
October 21st, 2008 at 05:07
Hello Tom !
Je trouve scandaleux moi aussi que l’information phare de cette conférence (la justification scientifique du vampirisme) n’ait pas trouvé plus d’écho médiatique ! On leur prouverait par A + B qu’Elvis est toujours vivant… Je sais même pas si on auraitun entrefilet !
Non, euh… Je voulais dire, plus sérieusement, merci pour l’article. Tout à fait passionnant. Encore !
October 22nd, 2008 at 10:41
Merci pour ces news !
Effectivement pouvoir participer à ce type de rencontres permet de gagner du temps dans la recherche d’informations pertinentes.
De nombreuses équipes de recherche dans le monde se sont lancées dans la course, ce qui est normal au regard des enjeux thérapeutiques.
Je rejoins tout à fait les commentaires de G. Daley, en particulier sur la prolifération de sociétés désireuses de réaliser rapidement des bénéfices colossaux à partir de techniques qui ne sont pas vraiment maitrisées aujourd’hui, que les cellules utilisées soient multipotentes ou pluripotentes.
Actuellement une partie des problèmes éthiques et juridiques posés par l’utilisation des cellules souches (notamment embryonnaires) est contournée, positivement, par l’utilisation de cellules somatiques reprogrammées. Nous n’en sommes, toutefois, qu’au début d’un très grand chantier.
October 22nd, 2008 at 12:02
Je serais curieux de savoir comment les mauvaises nouvelles comme celle-ci (http://www.newscientist.com/channel/being-human/dn14886-stemcell-researcher-guilty-of-falsifying-data.html), car il y en a tout de même sur le front des cellules souches, sont traitées dans une telle rencontre. Attendu qu’on veut intéresser d’éventuels futurs investisseurs, avez-vous eu l’impression qu’on avait tendance à les balayer sous le tapis? Ou à les traiter sous un jour favorable?
October 22nd, 2008 at 12:55
@ Pascal :
très clairement les fraudeurs n’ont pas le droit de cité, mais, on notait quand même une insistance certaine sur la reproducibilité des résultats, notamment de la reprogrammation des cellules iPS. Donc, oui on passe cela sous le tapis, mais implicitement, on insiste sur ce qui est sûr.
Maintenant, mon expérience générale des résultats un peu “iconoclastes” est que les gens ont tendance à les prendre avec des pincettes en général et n’y feront pas trop référence tant que cela n’a pas été confirmé d’une façon ou d’une autre. Il faut bien voir aussi que sans aller jusque la fraude, des erreurs sont possibles, donc les gens essaient de faire attention. Le problème est que la pression “extérieure” (notamment en terme de financements) pousse à abandonner toute précaution et tout esprit critique sur ses propres recherches. Comme dit mon chef : “si c’est dans Nature, c’est que c’est vrai”, façon de dire que les papiers de Nature sont en général survendus …
October 22nd, 2008 at 13:32
En fait, je ne pensais pas à des résultats iconoclastes, mais à des recherches a priori solides (comme celle mentionnée dans l’article du New Scientist) qui se soldent, plus tard, par des échecs, ou, pire, dont on apprend qu’elles ont été le résultat de falsifications. Le plus célèbre étant celui du Dr Hwang Woo-Suk. De tels événements, vu de l’extérieur, donnent l’impression que le domaine est encore plus loin d’une percée “pratique” (au sens de “commercialisable”), que ne le laissent supposer les commentaires (trop) enthousiastes. Et ce genre d’impression, c’est très mauvais, traditionnellement, quand on veut attirer des investisseurs, d’où la tentation, peut-être, dans un événement comme celui que vous avez couvert, de balayer un peu ça sous le tapis, qui sait?
October 22nd, 2008 at 20:51
@ Pascal : en fait, dans ce genre d’ événements, les gens parlent surtout de ce qu’ils sont en train de faire. Donc de deux choses l’une :
- soit ils sont en train de frauder, et dans ce cas, on n’en sait rien
- soit ils travaillent à partir de recherches déjà publiées. Si c’est de la recherche publiée par d’autres, ils ont forcément confirmé les premiers résultats, donc a priori la fraude est exclue.
En ce qui concerne les percées pratiques, on constate quand même qu’il y a eu une série d’avancées thérapeutiques indépendantes dans ce domaine : myopathie, mais aussi lutte contre une anémie congénitale dont j’avais déjà parlé, ici soin de la paraplégie… Ce n’est pas comme le clonage dont on n’a jamais rien fait à ma connaissance. J’ai l’impression d’ailleurs que le clonage est passé de mode : quelqu’un comme Kevin Eggan a commencé par le clonage et semble maintenant focalisé sur les cellules souches iPS.
En fait, les difficultés actuelles semblent surtout fondamentales (comment reprogrammer les cellules adultes en cellules iPS “proprement”) et je suis en fait assez pessismiste sur le court terme pour être honnête car je pense qu’il faudra bien comprendre le système pour vraiment en faire quoi que ce soit d’applicable chez l’homme (et en particulier on a toujours besoin de cellules souches embryonnaires). On est toujours dans une recherche un peu erratique de “recettes” pou reprogrammer; je pense qu’il faudra un peu plus de recul expérimental et théorique avant d’avoir une méthode efficace.
October 29th, 2008 at 05:40
[...] des particules ? C’est aussi une machine à éveiller les fantasmes ! Les cellules souches, une technologie qui progresse chaque jour ? Ce sont aussi de grandes questions sur la thérapeutique et l’éthique ! Le réchauffement [...]
November 7th, 2008 at 06:40
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