3. Cellules souches et thérapie cellulaire
3.2. Potentiel thérapeutique des CSM et des CSCN
Aux vues de ces nombreux problèmes, l’utilisation de cellules souches somatiques comme source cellulaire dans des protocoles de thérapie cellulaire reste d’actualité. D’autant que ces dernières présentent également l’avantage d’être facilement accessibles, la source de cellules pourrait être le patient lui-même, ce qui éviterait des risques de rejet et, dans ce contexte, les réticences d’ordre éthique disparaitraient.
Pour ce qui est des CSCN, leur utilisation à des fins thérapeutiques en est encore à ses balbutiements. L’accessibilité des CSCN de la moelle et de la peau en font des candidats très intéressants. Les CSCN de la peau ont fait l’objet de quelques études en vue d’applications thérapeutiques. En effet, les CSCN épidermiques survivent, s’intègrent et se différencient en cellules nerveuses tout en s’associant avec les neurites de la souris-hôte, suite à une greffe dans un modèle de lésion de la moelle épinière. Une récupération de la sensibilité au touché a également été observée [172, 173]. Par ailleurs, des CCN prélevées, cette fois, à partir du derme de rongeurs nouveau-nés, forment des cellules de Schwann sous la stimulation par des neurégulines et, après greffe au niveau d’un nerf périphérique lésé, remyélinisent les axones [174]. On constate également une récupération locomotrice lorsque ces CSCN différenciées in
45 vitro en cellules de Schwann sont greffées chez des rats lésés au niveau de la moelle épinière [175]. Enfin, des CSCN issues du derme de rat nouveau-nés sont greffées au niveau d’une fracture tibiale chez le rat, s’intègrent à l’os néoformé et génèrent des chondrocytes, des cellules de muscles lisses et des péricytes associés aux vaisseaux sanguins [176].
D’un autre côté, les cellules stromales (sans réelle connaissance de leur contenu en CSCN parmi les CSM) constituent déjà, à l’heure actuelle, un réel outil en médecine régénérative. Leur intégration au tissu néoformé fonctionnel n’est pas toujours claire, mais leur effet cytoprotecteur et la stimulation de la régénération tissulaire sont bel et bien avérés, ce qui autorise les premières études cliniques. Chez les rongeurs, de nombreuses études témoignent de l’effet réparateur de la greffe de CSM dans des cas de lésions hépatiques, rénales, de la peau, du SNC, d’infarctus du myocarde et de diabète [177-182]. Chez l’homme, les premiers résultats sont plutôt encourageants, même si trop préliminaires pour être conclusifs. De plus, ces études-pilotes ont été réalisées sur un nombre encore limité de patients. Dans le domaine clinique, nous nous limiterons à deux exemples. Tout d’abord, celui de l’infusion de CSM par voie intraveineuse chez des patients atteints de la maladie du greffon contre l’hôte suite à la transplantation de CSH et résistant aux stéroïdes. 39 patients sur 55 répondent au traitement avec une diminution de la mortalité. Les autres patients montrent une progression normale de la maladie sans effet [183]. Des patients souffrant de cardiomyopathie chronique ont également montré une bonne récupération suite à une greffe intracoronarienne autologue de CSM [184].
Comparées aux cellules ES ou iPS, les cellules souches somatiques présentent cependant deux désavantages : d’une part, de manière spécifique, l’impossibilité de les utiliser dans des protocoles de greffes autologues chez des patients présentant des maladies génétiques et d’autre part, de manière générale, un nombre trop restreint de cellules au sein des niches et un potentiel de prolifération moindre, nécessitant une étape d’expansion des cellules in vitro avant toute greffe. Enfin, quelle que soit la source cellulaire utilisée, les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent leur
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différenciation doivent être mieux compris afin d’anticiper le devenir des cellules une fois greffées.
4. Objectifs
Notre travail s’est orienté vers l’étude de sources potentielles de cellules immatures, capables d’adopter un destin neuronal et qui, de ce fait, pourraient constituer la base de protocoles de greffe autologue dans un contexte de médecine régénérative pour des pathologies neurologiques. Comme nous aurons l’occasion de le détailler ultérieurement, notre laboratoire étudie depuis plusieurs années les cellules stromales de la moelle osseuse comme une source de cellules immatures capables, pour certaines d’entre elles, d’adopter un phénotype neuronal [185]. Les premiers résultats ont laissé supposer que les cellules stromales de la moelle osseuse étaient bien plus hétérogènes qu’il n’y paraissait. Dès lors, avant d’envisager tout usage de ces cellules à des fins thérapeutiques, une meilleure caractérisation s’imposait. L’objectif principal de ce travail était donc de mieux appréhender les propriétés fonctionnelles des cellules stromales. Plus particulièrement, nous avons voulu évaluer dans quelle mesure l’origine embryonnaire de ces cellules pouvait influer sur leur capacité à former des neurones.
Dans un premier temps, nous avons confirmé la présence de CCN au sein de la moelle osseuse et démontré leur caractère souche. Plus encore, nous avons séparé les CCN des CSM en utilisant leur capacité à former des sphères et caractérisé leur potentiel de différenciation neuronale. Par la suite, nous avons développé des « outils » qui nous ont permis de mieux cerner les propriétés intrinsèques de cette population et surtout de la comparer aux CSM. Des cultures clonales, tant de CSM que de CCN ont été obtenues à partir de cellules stromales de la moelle osseuse. A l’aide de ces clones, nous avons pu caractériser les capacités de différenciation des deux types cellulaires.
Enfin, nous avons démontré la capacité des facteurs Wnt1 et BMP2 à recruter des cellules neurogéniques parmi les cultures stromales.
47 Seront donc présentés successivement les résultats relatifs à la présence des CCN dans la moelle osseuse et a leurs potentialités (Partie II, Publication n°1), les résultats relatifs à la caractérisation des deux populations stromales de la moelle osseuse (Partie III, Publication n°1 et 2), les résultats relatifs aux effets des facteurs Wnt1 et BMP2 sur les cellules stromales (Partie IV, Publication n° 3) et enfin une conclusion reprenant les avancées apportées par nos travaux et les différentes perspectives pouvant être envisagées dans ce domaine.