Les avantages des cellules souches du tissu adipeux

Voici finalement un récapitulatif des nombreux avantages qu’offrent les cellules souches du tissu adipeux, en comparaison aux autres types de cellules souches.

Le tissu adipeux dispose en effet de nombreux atouts et semble être une source très avantageuse de cellules souches sur de nombreux points, tant sur le cadre législatif, éthique, que sur leur potentiel thérapeutique.

 Aucun problème d’éthique

Comme leurs homologues (cellules souches adultes, CSM), les cellules souches du tissu adipeux (ASCs) ne soulèvent aucun problème d’éthique, contrairement aux cellules souches embryonnaires.

 Abondance du tissu adipeux blanc

Comme on a pu le voir dans le premier chapitre, le tissu adipeux blanc sous-cutané est très abondant dans l’organisme, représentant 10 à β0 % du poids corporel chez l’homme adulte.

 Facilité d’obtention

Les dépôts adipeux sous-cutanés sont omniprésents et facilement accessibles (De Ugarte, Morizono et al. 2003) permettant des prélèvements de grandes quantités de tissu adipeux avec une procédure peu invasive, par lipoaspiration. La lipoaspiration est une procédure bien tolérée et sûre, utilisée depuis de nombreuses années, mais aussi moins coûteuse et moins invasive que la ponction de moelle osseuse (Baer and Geiger 2012).

Contrairement à la moelle osseuse, dont le prélèvement est douloureux, délicat, pouvant même être risqué, donc peu souhaité par les patients, le tissu adipeux est quant à lui régulièrement abandonné comme déchet opératoire. Ceci facilite la multiplication des études sur les ASCs : avec les actes de lipoaspiration qui se multiplient en chirurgie esthétique, il est bien plus facile d’obtenir du « gras » que de la moelle pour poursuivre les recherches en cours.

De plus, dans le but cette fois d’une application thérapeutique, la procédure de lipoaspiration ne présente pas de risque majeur (Hanke, Bernstein et al. 1995; Housman, Lawrence et al. 2002). On peut même dire qu’elle présente un avantage pour le patient car, contrairement à la ponction de moelle osseuse, le prélèvement de « gras » peut être souhaité par de nombreux patients qui cherchent à améliorer leur image et/ou leur santé. A noter cependant que pour une simple procédure de thérapie cellulaire (non combinée à une lipoaspiration de chirurgie esthétique), le volume de tissu prélevé tourne aux alentours de 20 à 100 mL, donc sans influence notable sur la plastie de la personne.

 Le tissu adipeux est une source abondante et quasi inépuisable de cellules souches En plus des facilités d’obtention du tissu adipeux par simple lipoaspiration, le tissu adipeux est également bien plus riche en cellules souches dérivées que ne l’est la moelle osseuse. Les CSM dérivées de la moelle osseuse sont plus difficiles à obtenir et demandent une phase de mise en culture et de prolifération car elles sont peu nombreuses.

De plus, alors que le nombre et la fonctionnalité des cellules souches adultes déclinent chez les personnes âgées, le tissu adipeux fait en quelque sorte exception puisque, même si le

nombre d’ASCs diminue avec l’âge, le tissu adipeux offre malgré tout un pool toujours important tout au long de la vie.

En terme de chiffres, le tissu adipeux contient des centaines de milliers de cellules souches mésenchymateuses dans chaque gramme de graisse (Sen, Lea-Currie et al. 2001), tandis que les BMSCs ne constituent que 0,0001 à 0,01% de toutes les cellules nucléées de la moelle osseuse (Caplan 1994; Pittenger, Mackay et al. 1999; Baer and Geiger 2012).

D’après (Mizuno 2009), 1 g de tissu adipeux peut donner 5000 cellules souches, ce qui est 500 fois supérieur à la quantité de cellules souches dans 1 g de moelle osseuse.

 L’abondance des ASCs n’oblige pas la culture des cellules (coûteuse) et permet une

réinjection extemporanée, directement après purification

Même si de nombreuses études sont réalisées à partir de cellules souches en culture, le passage non obligatoire par cette phase de prolifération cellulaire est très intéressant et présente un avantage financier non négligeable. En effet, la pratique courante de la culture des cellules est longue, coûteuse, et nécessite l'intégration des bonnes pratiques de laboratoire et de production, en plus des bonnes pratiques médicales, pour permettre la réinjection aux patients.

De plus, la culture peut influer sur les caractéristiques fonctionnelles des ASCs. Comme décrit précédemment, les ASCs en culture ne présentent pas les mêmes caractéristiques qu’au départ, et on observe notamment un changement dans l’expression des molécules d’adhésion pendant la culture. Ceci peut alors influer leur potentiel de « homing », c’est-à-dire leur potentiel à s’établir au niveau du site de lésion tissulaire (Rombouts and Ploemacher 2003). Cependant, il est vrai que la mise en culture permet d’injecter une population plus homogène, que l'on peut manipuler ou différencier comme on souhaite avant la réinjection.

Mais plus grave encore, bien que les données à ce sujet ne soient pas encore bien établies, la culture cellulaire pourrait peut-être introduire des instabilités chromosomiques et entraîner des transformations malignes (carcinomes), selon la durée de culture et le nombre de passages effectués (Rosland, Svendsen et al. 2009). Ainsi, contrairement aux BMSCs moins nombreuses, le nombre élevé de cellules souches disponibles dans le tissu adipeux présente un avantage certain puisqu’il permet de diminuer de façon considérable l’éventuel risque

culture sera longue. Cependant, ces instabilités génétiques sont encore remises en question à l’heure actuelle car les données in vitro et les méthodes utilisées ne permettent pas d’établir une réelle transformation maligne (Wang, Han et al. 2012). Finalement, seules des études in

vivo pourraient trancher.

Pour la pratique clinique, il paraît donc très avantageux et beaucoup plus simple d'utiliser les cellules de la SVF fraîchement extraites, puisqu’elles peuvent être récoltées au cours de la procédure opératoire et réinjectées extemporanément au patient, sans la nécessité d'effectuer une expansion in vitro. Le tissu adipeux étant une source abondante de cellules souches, une telle approche est tout à fait réalisable.

Mais la SVF comprend une population hétérogène de cellules et on peut se demander si l’injection de l’ensemble de ces cellules n’est pas risquée…

Dans la perspective de maintenir la sécurité pour le patient, l’injection extemporanée de l’ensemble des cellules de la SVF, sans passer par une phase de prolifération, semble finalement relativement bénigne. Cette stratégie présente l’avantage suivant : grâce au transfert de graisse autologue utilisé en chirurgie esthétique depuis plus d’un siècle, on dispose maintenant d’un certain recul quant à l’innocuité de l’injection de l’ensemble de ces cellules.

Cependant, il ne faut pas oublier que cette hétérogénéité cellulaire varie d’une part, en fonction du patient, et d’autre part, en fonction des paramètres extérieurs, c’est-à-dire du protocole utilisé pour extraire les cellules. Or différents protocoles de purification et de digestion sont utilisés au sein de la communauté scientifique, et ces protocoles donnent des sous-populations cellulaires différentes dans la SVF, ce qui est d’ailleurs reflété dans les articles puisque le phénotypage diffère entre les auteurs.

De plus, comme nous le verrons dans le sous-chapitre suivant, la digestion du tissu adipeux par la collagénase peut être délétère pour les cellules. De ce fait, des protocoles de manipulation des cellules de la SVF doivent être mis en place afin de permettre d’éliminer la collagénase. Des lavages et centrifugations post-digestion du culot cellulaire permettent de se débarrasser des enzymes et de leurs effets nocifs.

 Les ASCs ont toutes les capacités requises à la régénération des tissus

Les ASCs ont montré toutes les caractéristiques des CSM d’un point de vue fonctionnalité, que ce soit au niveau de leur potentiel de différenciation, de leur activité paracrine, de leur propriété immunosupressive, ou encore de leur potentiel thérapeutique… (Puissant, Barreau et al. 2005).

De plus en plus d’études comparent les ASCs et les BMSCs et, malgré les controverses (essentiellement dues à des conditions de purification des cellules et de culture différentes), de plus en plus de conclusions sont en faveur des ASCs (Rada, Reis et al. 2009).

Les ASCs ont par exemple montré une meilleure capacité de néo-vascularisation en comparaison avec les BMSCs (Kim, Kim et al. 2007) et semblent notamment être une meilleure source pour traiter l’ischémie et les accidents vasculaires cérébraux (Ikegame, Yamashita et al. 2011).

Concernant leur potentiel immunomodulateur, les ASCs semblent également être supérieurs à leurs homologues de la moelle osseuse (Ivanova-Todorova, Bochev et al. 2009).

En conclusion, ces nombreux avantages sommairement décrits ici font des cellules souches du tissu adipeux les nouveaux standards en or (« gold standards ») pour les thérapies cellulaires.