Deux études publiées cette semaine révèlent que des scientifiques sont « extrêmement proches » de réussir à mettre au point une méthode d’approvisionnement en sang illimitée, à partir de cellules souches.

Un tel exploit révolutionnerait le domaine des traitements pour les personnes qui ont besoin de transfusions sanguines fréquentes, ainsi que celles possédant des troubles de la moelle osseuse et qui ont du mal à trouver un donneur sain. « Pendant de nombreuses années, les gens ont découvert certaines parties de la recette, mais n’ont jamais été en mesure de le faire », a déclaré Mick Bhatia de l’Université McMaster au Canada, qui n’a pas participé aux études. « C’est la première fois que les chercheurs ont réussi à fabriquer des cellules souches de sang ».

Les cellules souches sont des cellules spécialement programmées dont le travail consiste à créer toutes les autres cellules du corps. Il en existe deux types différents : les embryonnaires, qui sont situées dans un embryon avant que les cellules ne commencent à se spécialiser, et les cellules souches adultes, qui sont utiles à la réparation et au remplacement des cellules anciennes et endommagées.

Depuis 2006, lorsque des cellules de souris adultes ont été converties en un type de cellules souches appelées cellules souches pluripotentes induites (CSPi, ou iPS en anglais, pour inducted pluripotent stem cells) pour la toute première fois, le domaine scientifique concerné s’est dirigé vers la production de nouvelles cellules sanguines.

L’objectif est le suivant : un patient pourrait se faire extraire ses propres cellules pour qu’elles soient converties en cellules CSPi. Ensuite, à partir de celles-ci, un approvisionnement illimité en sang pourrait être mis en place pour ce dernier. Aucun donateur ne serait requis. « Cette étape offre la possibilité de prendre des cellules de patients atteints de troubles génétiques du sang, d’utiliser l’édition de gènes pour corriger leur défaut génétique, et de créer des cellules sanguines fonctionnelles », explique Rio Sugimura du Boston Children’s Hospital, l’un des chercheurs des études récentes. « Cela nous donne également le potentiel d’avoir un approvisionnement illimité en cellules souches de sang et, en sang, en prenant des cellules de donneurs universels. Cela pourrait potentiellement augmenter l’approvisionnement en sang pour les patients qui ont besoin de transfusions », a-t-il ajouté.

Pour la première étude, les chercheurs ont utilisé les CSPi ainsi que des cellules souches embryonnaires et les ont exposés à des signaux chimiques qui transmettent les cellules souches aux cellules spécialisées, telles que l’endothélium hémogène (un précurseur des cellules sanguines). Ensuite, l’équipe a ajouté des facteurs de transcription (protéines nécessaires à l’initiation ou à la régulation de la transcription d’un gène. Elle interagit avec l’ADN et l’ARN). Cela a pu forcer les cellules à se mettre dans un « état » de production de sang. Les chercheurs ont découvert que cinq facteurs de transcription (RUNX1, ERG, LCOR, HOXA5 et HOXA9) étaient nécessaires pour forcer les cellules à être dans l’état correct nécessaire.

Lorsque les chercheurs ont injecté ces nouvelles cellules à des souris, ils ont constaté que de multiples types de cellules sanguines avaient été produites, y compris des globules rouges et des cellules immunitaires. « Nous sommes extrêmement proches de réussir à générer des cellules souches de sang humain (…) », explique Geroge Daley, du Boston Children’s Hospital, responsable du laboratoire de recherche pour la nouvelle étude. « Ce travail est l’aboutissement de plus de 20 ans d’efforts », ajoute-t-il.

Quant à la seconde étude, elle est légèrement différente. Au lieu de se baser sur des cellules CSPi ou embryonnaires, une équipe du Weill Cornell Medical College de New York a réussi à utiliser des cellules souches adultes issues des parois pulmonaires chez la souris. L’équipe a alors identifié quatre facteurs de transcription distincts (Fosb, Gfi1, Runx1 et Spi1) et a pu transformer les cellules en question en cellules sanguines, sans devoir les transformer en cellules CSPi. Au lieu de cela, les quatre facteurs de transcription étaient ajoutés aux génomes des cellules extraites, puis étaient conservés dans une boîte de Petri, conçue spécialement pour imiter l’environnement des vaisseaux sanguins humains. Les cellules ont alors commencé à se transformer en cellules sanguines et à se multiplier.

Le chercheur principal de ce second projet, Shahin Rafii, déclare que la différence entre ses techniques et celles de l’équipe de Daley, sont assez significatives. Comme l’équipe de Rafii a pu contourner le passage par le stade de cellule CSPi, il définit l’approche de son équipe comme étant un vol d’avion direct, tandis qu’à titre de comparaison, il voit la méthode employée par l’équipe de Daley comme étant un vol avec une escale, avant d’atteindre sa destination finale.

Bien que cette comparaison puisse suggérer que la méthode de Rafii représente le meilleur choix, les scientifiques n’en sont pas encore certains et n’ont pas encore pu déterminer quelle méthode sera la plus efficace chez l’être humain. En effet, pour le moment, les résultats efficaces n’ont été démontrés que chez des animaux.

Il n’en reste pas moins fantastique pour ces deux équipes d’avoir réussi à transformer efficacement des cellules souches en cellules sanguines étant capables de proliférer.

Sources : Nature (l’équipe de Daley, l’équipe de Rafii)

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