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Des cellules souches, pour quoi faire ?

Les types de cellules souches

Les cellules souches sont des cellules indifférenciées capables de se reproduire à l'identique ou de donner naissance à des cellules différenciées. Elles peuvent être adultes, ombilicales, fœtales ou embryonnaires. Selon leur provenance et leur éventuelle reprogrammation par transdifférenciation, elles engendrent un nombre variable de types de cellules différenciées :

Les cellules souches unipotentes, telles que les kératinocytes¹, ne peuvent former qu'un modèle de cellules différenciées.
Les cellules multipotentes, telles que les cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse, à l'origine de toutes les cellules sanguines (globules rouges, lymphocytes, plaquettes...), donnent vie à plusieurs types de cellules différenciées.
Les cellules souches pluripotentes sont communément appelées cellules souches embryonnaires, en raison de leur origine. Issues de la masse interne du blastocyste², elles peuvent engendrer tous les tissus de l'organisme, soit près de 200 types de cellules, mais elles ne peuvent générer un être humain dans sa totalité.
Seules les cellules dites totipotentes, qui composent l'embryon dans les quatre premiers jours de son développement, le peuvent.

Leurs applications à la recherche et à la médecine

Sur le plan scientifique, l'étude des cellules souches et de leur développement sert à décrypter les mécanismes de l'embryogenèse, de la morphogénèse, du développement de l'homme et du renouvellement de ses cellules. Par ailleurs, les cellules souches et les cellules tumorales présentent des points communs, ne serait-ce que leur capacité à s'adapter par la différenciation aux environnements dans lesquels elles évoluent. L'étude des cellules souches profite donc à l'oncologie.

Dès lors, étudier les cellules souches hématopoïétiques, c'est comprendre les règles de développement des cellules sanguines. Médicalement parlant, cela permettrait de soigner la leucémie et les maladies du sang, par exemple en influençant de l'extérieur l'hématopoïétèse pour favoriser l'apparition de certains types de cellules (si le patient manque de ces cellules). La culture de cellules souches nerveuses et leur transfert dans les zones endommagées des cerveaux des patients contreraient les effets du vieillissement et des maladies neurodégénératives. Ces effets pourraient même être prévenus par l'implantation de cellules souches nerveuses produisant de la dopamine, dans le cas de la maladie de Parkinson : la mort des neurones serait alors évitée. Des transferts similaires soigneraient des épilepsies et des dommages cérébraux causés par des accidents ou des attaques d'apoplexie.

En effet, sur le plan thérapeutique, les cellules souches sont la raison d'être de la médecine régénérative, une médecine régénérant les organes génétiquement défaillants, endommagés ou vieillisants à l'aide de cultures de cellules et de cellules souches. De même, les organes artificiels hybrides aident le corps à reconstituer un organe ou un os. Composés de cellules vivantes et d'un support, ils se résorbent peu à peu, au fur et à mesure de la repousse de l'organe.

1. Les kératinocytes forment l'essentiel de l'épiderme et des pharènes, par différenciation cellulaire. En perpétuel renouvellement, ces cellules passent progressivement de la couche basale vers les couches supérieures de l'épiderme. En chemin, par un processus de mort cellulaire programmée, elles se transforment en kératinocytes granuleux puis en cornéocytes, ces dernières étant des cellules anucléées, rigides, très étroitement liées les unes aux autres. Les kératinocytes donnent ainsi naissance aux diverses couches de l'épiderme, du stratum germinativum à la couche externe cornée composée de cellules mortes.

2. Embryon âgé de 5 à 7 jours, comprenant 40 à 100 cellules. Dérivé de la morula, le blastocyste se compose du trophectoderme, qui engendrera le placenta, et du bouton embryonnaire, qui engendrera l'embryon proprement dit et les annexes embryonnaires. C'est de ce bouton que sont tirées les cellules souches embryonnaires.