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| La révision des lois de bioéthique en France et la publicité faite aux résultats des recherches sur les cellules souches et l'embryon humain ont réactualisé certains débats sur la dignité humaine et le « statut de l'embryon ». Savoir quand débute la vie humaine, et par conséquent, à partir de quand il y a lieu de la respecter comme telle, ne relève pas de la biologie. L'objet principal du présent dossier est de dresser un état des lieux des recherches sur les cellules souches (depuis les premiers travaux, il y a plus de soixante ans, jusqu'à aujourd'hui) et d'en cerner les applications prévisibles, notamment en médecine. De façon complémentaire, le cadre réglementaire et législatif est décrit. Etablir si les bénéfices escomptés pour la santé publique légitiment les recherches sur les cellules souches et l'embryon humain sort du cadre de Science & Décision, mais les informations figurant dans ce dossier doivent permettre à chacun de se forger une opinion. | |||||||
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| Q | Peut-on déclencher sur commande la production d'un type cellulaire donné ? | ||||||
| R | Le mécanisme de différenciation des cellules à partir d'une cellule souche est encore mal compris. Le phénomène de différenciation est dépendant de substances biologiques qui sont loin d'être toutes identifiées. Les techniques d'études sont encore empiriques et les chercheurs explorent de nombreuses pistes pour comprendre le déclenchement et le déroulement du processus de différenciation. Pour « inciter » les cellules souches à se différencier on peut les introduire chez l'animal au niveau d'un tissu lésé : par exemple, on peut injecter des cellules souches dans un cœur ayant subi un infarctus pour que les cellules souches se transforment en cellules cardiaques. On peut aussi cultiver les cellules souches en présence de cellules plus différenciées. |
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| Q | Les cellules souches prélevées chez un adulte peuvent-elles produire tous les types cellulaires ? | ||||||
| R | Les cellules souches présentes dans la moelle osseuse peuvent, dans certaines conditions expérimentales, produire des cellules autres que les cellules du sang (cellules du muscle et des os, cellules nerveuses, etc.) et même générer des structures complexes comme des vaisseaux sanguins (constitués de plusieurs types cellulaires). De même, des cellules souches extraites du cerveau peuvent produire, outre les cellules nerveuses, les cellules du muscle. Des observations similaires ont été faites avec des cellules extraites de la plupart des tissus. Cependant il est difficile de savoir si les extraits ne contiennent pas, en fait, un mélange de cellules souches ayant des spécificités différentes. |
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| Q | Est-on obligé de créer des embryons pour étudier les cellules souches embryonnaires (pluripotentes) ? | ||||||
| R | Les cellules souches embryonnaires n'existent que chez l'embryon. Cependant, de nombreuses recherches sont possibles sans fabriquer de nouveaux embryons pour étudier ces cellules. D'une part, les scientifiques disposent déjà de plusieurs dizaines de lignées de cellules souches embryonnaires. D'autre part, il existe de nombreux (plusieurs dizaines de milliers en France) embryons congelés créés dans le cadre de l'assistance médicale à la procréation et que les parents ne souhaitent plus utiliser pour donner naissance à des enfants. |
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| Q | Peut-on transformer une cellule différenciée en cellule souche totipotente ? | ||||||
| R | Oui, en théorie, puisque toutes les cellules d'un individu contiennent la même information génétique. Cependant, pour qu'une cellule différenciée retourne à un état qui lui permette d'utiliser son information génétique de la même façon qu'une cellule souche totipotente, un artifice technique est nécessaire. Cet artifice (que l'on désigne souvent désormais par le terme de clonage) consiste à fusionner une cellule différenciée et un ovule (cellule reproductrice femelle non fécondée) privé de son noyau (donc de la majeure partie de son information génétique). L'information génétique de la cellule différenciée se retrouve ainsi dans un environnement très particulier, qui permet qu'elle soit exprimée comme dans un œuf fécondé. La cellule ainsi recomposée est donc totipotente : elle est capable de se diviser pour donner un embryon qui peut devenir un animal s'il est transféré dans l'utérus d'une mère porteuse de la même espèce. C'est ainsi qu'ont été obtenues la brebis Dolly et la vache Marguerite. |
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| Q | La transformation des cellules différenciées en cellules totipotentes est-elle une technique maîtrisée ? | ||||||
| R | Non, il est très difficile d'obtenir des cellules totipotentes pleinement fonctionnelles (c'est-à-dire capable de donner naissance à un individu en bonne santé) à partir de cellules différenciées. En avril 2006, les scientifiques avaient réussi cette transformation chez une dizaine d'espèces de mammifères (brebis, chat, cochon, lapin, souris, veau, etc.), mais pas chez l'homme. L'implantation dans l'utérus d'un animal de la même espèce, d'embryons issus de ces cellules différenciées « transformées » en cellules totipotentes aboutit exceptionnellement à la naissance d'un animal en bonne santé. Le nombre de naissance d'animaux vivants par rapport au nombre d'embryons créés reste inférieur à 5 % dans le meilleur des cas (434 tentatives ont été nécessaires avant de donner naissance à Dolly). C'est un taux de réussite cinq fois plus faible qu'avec la fécondation in vitro (FIV). |
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| Q | Nos cellules sont-elles toutes pareilles ou toutes différentes ? | ||||||
| R | Toutes les cellules d'un organisme sont issues d'une unique cellule (l'œuf, produit de la fécondation de l'ovule par le spermatozoïde) et ont la même information génétique (génome) qu'elle. A partir de cette information, chaque cellule sait fabriquer les protéines qui lui donnent sa morphologie, ses capacités fonctionnelles. Nos cellules sont donc toutes semblables, car elles contiennent la même information génétique. Mais elles sont aussi différentes, car leur fonction et leur morphologie sont différentes. Ces différences s'expliquent par le fait qu'une partie seulement de l'information génétique commune est utilisée par chaque cellule à un moment donné. Pour chaque type cellulaire, la fraction de l'information exprimée dépend de paramètres variés (par exemple, la position de la cellule dans le corps). |
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| Q | Y-a-t il des similitudes entre cellules souches et cellules cancéreuses ? | ||||||
| R | Les cellules souches comme les cellules cancéreuses ont la capacité de se multiplier indéfiniment, elles sont dites immortelles. Mais la prolifération des cellules souches reste sous le contrôle des cellules environnantes et du reste de l'organisme, alors que celle des cellules cancéreuses échappe à ce contrôle. En outre, les cellules cancéreuses ont la faculté d'envahir d'autres tissus. |
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| Q | Peut-on contrôler la prolifération des cellules ? | ||||||
| R | Un facteur clé du contrôle de la prolifération cellulaire est une enzyme (la télomérase) présente dans toutes les cellules en très faible quantité. Un léger excès de cette enzyme permet aux cellules de se multiplier indéfiniment alors qu'un léger déficit provoque leur mort après quelques dizaines de divisions. Depuis le début des années 1990, les scientifiques tentent de contrôler la quantité de télomérase dans les cellules afin d'empêcher la prolifération des cellules cancéreuses. Cet objectif n'est pas atteint aujourd'hui. |
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| Q | Est-il facile de préparer et de cultiver des cellules souches embryonnaires ? | ||||||
| R | Les scientifiques savent préparer et cultiver des cellules souches embryonnaires de souris depuis le début des années 1980. L'adaptation de cette technique à d'autres espèces s'est avérée très difficile. Elle a été réussie par une équipe de cancérologues. La culture de cellules souches embryonnaires de singe est possible depuis 1996 et celle de cellules humaines depuis 1998. |
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| Q | Pourquoi faire des recherches sur les cellules souches des singes ? | ||||||
| R | La souris est l'animal le plus couramment utilisé au laboratoire pour étudier les maladies humaines et leur traitement. Cependant les résultats obtenus chez la souris ne sont pas tous directement généralisables à l'homme. Les recherches sur le macaque et le ouistiti apportent des informations complémentaires : par exemple, l'étude du fonctionnement du cerveau humain ne peut, par essence, pas être approché par les études menées chez la souris alors que les expériences réalisées chez le singe, espèce plus proche de l'homme, apportent des informations essentielles. Les hypothèses formées à partir de l'étude des singes doivent être testées chez l'homme. L'expérimentation humaine est indispensable pour évaluer l'utilité thérapeutique réelle d'une méthode mise au point chez l'animal. |
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| © Science & Décision - mise à jour du dossier juin 2006 | |||||||