La thérapie par cellules souches : Panorama

Qu’est-ce que la thérapie par cellules souches ?

La thérapie par cellules souches est une forme de médecine régénérative conçue pour réparer les cellules endommagées de l'organisme en réduisant l'inflammation et en modulant le système immunitaire. Les thérapies par cellules souches sont employées pour traiter des maladies auto-immunes, inflammatoires, neurologiques et orthopédiques, ainsi que des blessures traumatiques.

D'où proviennent les cellules souches mésenchymateuses ?

Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) peuvent être obtenues à partir de nombreuses sources différentes. La recherche sur les cellules souches indique qu'il s'agit notamment du tissu adipeux, du tissu du cordon ombilical, du tissu placentaire, du sang du cordon ombilical ou de la moelle osseuse, le sang, le foie, la pulpe dentaire et la peau.

Comment les cellules souches sont-elles administrées ?

Les cellules souches peuvent être administrées de différentes manières : administration intraveineuse (IV), intrathécale (directement dans le canal rachidien), injections de cellules souches dans des zones à problèmes (genou, hanches, mains, etc.). La recherche sur les cellules souches a révélé que la méthode d'administration peut avoir des effets différents sur un patient et doit être examinée attentivement avant de choisir une voie.

Comment fonctionne la thérapie par cellules souches ?

La thérapie par cellules souches fonctionne en utilisant les propriétés d'auto-renouvellement, d'immunomodulation, d'anti-inflammation, de signalisation et de différenciation des cellules souches pour influencer un changement positif dans l'organisme.  Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) ont également la capacité de s'auto-renouveler en se divisant et en se développant en plusieurs types de cellules spécialisées présentes dans un tissu ou un organe spécifique.  Les CSM sont des cellules souches adultes, ce qui signifie qu'elles ne posent pas de problèmes éthiques, elles ne proviennent pas de matériel embryonnaire.

Les cellules souches ciblent l'inflammation

Les utilisations des cellules souches comme thérapie potentielle pour une variété de maladies ont été immensément explorées.

Ces cellules ont une propriété unique qui les attire vers les inflammations de l'organisme. Des études ont montré que les traitements à base de cellules souches peuvent régénérer les tissus endommagés ou malades, réduire l'inflammation et moduler le système immunitaire. Les cellules souches mésenchymateuses agissent en influençant la réparation des tissus par des effets paracrines (signalisation cellulaire visant à modifier le comportement des cellules existantes) ou par un contact direct de cellule à cellule.

Les recherches ont révélé que les cellules souches mésenchymateuses dérivées du tissu du cordon ombilical facilitent la régénération tissulaire par l'autorenouvellement en favorisant l'angiogenèse et la survie des cellules tissulaires et en limitant l'inflammation.

Comment les cellules souches peuvent-elles être utilisées ?

Les cellules souches peuvent être utilisées pour traiter les personnes atteintes d'un cancer potentiellement mortel ou de maladies du sang causées par des cellules sanguines anormales, comme plusieurs types de leucémie, de lymphome et de cancer des testicules.

Elles peuvent également être utilisées pour traiter des maladies telles que le myélome multiple et certains types de leucémie, où la transplantation de cellules souches peut agir directement contre le cancer.

Thérapeutique des cellules souches

Les CSM sont largement utilisées dans divers traitements à base de cellules souches en raison de leurs propriétés auto-renouvelables, de différenciation, anti-inflammatoires et immunomodulatrices. Des études in-vitro et in-vivo (dans un organisme vivant) ont permis de comprendre les mécanismes, la sécurité et l'efficacité de la thérapie par CSM dans les applications cliniques.

Les cellules souches mésenchymateuses ont la capacité de se transformer en de nouveaux types de cellules

Une cellule souche peut devenir de nombreuses cellules et tissus différents dans le corps humain. Le processus de maturation des cellules souches en de nouveaux types de cellules est appelé différenciation. Ce processus est l'aspect le plus critique des traitements à base de cellules souches, car les cellules deviennent le type de cellules nécessaires à la guérison de l'organisme.

Les cellules souches sont également auto-réplicatives. Cette capacité permet aux cellules de se multiplier en copies identiques d'elles-mêmes. Par exemple, si les cellules souches étaient utilisées pour traiter une blessure neurologique, les cellules administrées pendant le traitement pourraient devenir des cellules nerveuses, puis se répliquer pour créer elles-mêmes un nombre exponentiel de cellules nerveuses. Cette capacité à se dupliquer augmente considérablement l'efficacité des traitements par cellules souches au fil du temps.

 Différenciation (devenir de nouveaux types de cellules)

Les cellules souches mésenchymateuses sont des cellules souches multipotentes qui peuvent s'auto-renouveler et se différencier en différents types de cellules, notamment : tissu adipeux, cartilage, muscle, tendon/ligament, os, neurones et hépatocytes.

Selon une recherche la différenciation des CSM en types de cellules matures spécifiques est contrôlée par diverses cytokines, facteurs de croissance, molécules de la matrice extracellulaire et facteurs de transcription.

Les cellules souches mésenchymateuses contribuent à la régénération et à la différenciation des tissus, notamment au maintien de l'homéostasie et de la fonction, à l'adaptation à des exigences métaboliques ou environnementales modifiées et à la réparation des tissus endommagés.

Les cellules souches vieillissent comme nous

Le nombre et l'efficacité des cellules souches commencent à diminuer à mesure que nous vieillissons de façon exponentielle. Par exemple, les cellules souches d'une personne d'une vingtaine d'années sont loin d'être d'aussi bonne qualité que les cellules toutes neuves provenant du tissu du cordon ombilical.

 Comment utilise-t-on la thérapie par cellules souches ?

La thérapie par cellules souches adultes peut être utilisée pour traiter des affections orthopédiques, inflammatoires, auto-immunes et neurologiques. Des études ont été menées sur l'utilisation de ces cellules pour la maladie de Crohn, la sclérose en plaques, le lupus, la BPCO, la maladie de Parkinson, la réadaptation après un accident vasculaire cérébral, etc.

Les cellules souches ne permettent pas nécessairement de guérir ces maladies. Le principe est de permettre à l'organisme de se guérir suffisamment bien pour atténuer les symptômes de ces maladies pendant de longues périodes. Dans de nombreux cas, cela permet à lui seul d’améliorer la qualité de vie des patients.

 L'organisme rejettera-t-il les cellules souches ?

Les cellules souches mésenchymateuses dérivées du tissu ombilical ne présentent aucun risque de rejet dans l'organisme. Ce sont des cellules jeunes, immunisées et indifférenciées qui ne sont pas rejetées par l'organisme parce qu'elles n'ont pas encore été "réclamées".

Elles ne sont pas non plus associées à des produits sanguins, ce qui élimine la nécessité d'un donneur compatible. Ces cellules recherchent l'inflammation dans le corps et commencent à guérir les tissus endommagés. Les cellules souches dérivées du tissu de cordon mésenchymateux ont été administrées des milliers de fois dans des cliniques du monde entier sans qu'il y ait de cas de rejet.

 Pourquoi utiliser le tissu du cordon ombilical ?

Le tissu du cordon ombilical est riche en cellules souches mésenchymateuses, qui peuvent être utilisées pour favoriser la guérison, la régénération et le traitement de diverses affections. Les CSM dérivées du tissu du cordon ombilical ont démontré leur capacité à éviter une réponse négative du système immunitaire d'une personne, ce qui permet de transplanter les cellules chez un grand nombre de personnes sans crainte de rejet. Ces greffes pourraient avoir la capacité d'augmenter considérablement les capacités naturelles de guérison de l'organisme et d'avoir des réponses anti-inflammatoires et immunosuppressives robustes.

Cellules souches mésenchymateuses dérivées du tissu du cordon ombilical (UC-MSC)

Les CSM-CO peuvent provenir de diverses zones, notamment de la gelée de Wharton, de la muqueuse du cordon et de la région périvasculaire du cordon ombilical. En tant que tissu couramment jeté, le cordon ombilical contient une riche source de cellules stromales mésenchymateuses, qui sont donc obtenues de manière non invasive.

Ces cellules ont la capacité de se différencier en différents types de cellules et ont le plus grand taux de prolifération des trois types de cellules souches mentionnés (tissu adipeux, moelle osseuse, tissu du cordon ombilical).

Comme les CSM dérivées du tissu adipeux et de la moelle osseuse, les CSM-CO sont connues pour sécréter des facteurs de croissance, des cytokines et des chimiokines, améliorant ainsi différents mécanismes de réparation cellulaire. Ces fonctions contribuent toutes aux propriétés anti-inflammatoires et immunomodulatrices des CSM.

Quels sont les différents types de thérapie par cellules souches ?

À l'heure actuelle, seules quelques thérapies à base de cellules souches approuvées par la FDA sont disponibles. Le plus courant est la procédure de transplantation de cellules souches sanguines pour traiter les patients atteints de maladies telles que le cancer du sang, comme la leucémie. Dans cette procédure, les cellules cancéreuses sont attaquées par la chimiothérapie, puis remplacées par des cellules souches saines qui développent des tissus sains.

Récemment, diverses versions de la thérapie par cellules souches qui promettent d'aider les patients souffrant d'affections graves comme le Parkinson et les douleurs articulaires. En réalité, la plupart de ces types de thérapie n'utilisent pas du tout de cellules souches. Ils prélèvent plutôt des tissus qui contiennent vraisemblablement des cellules souches adultes dans une partie du corps et les injectent dans une autre partie.

Combien de temps faut-il pour que la thérapie par cellules souches fonctionne ?

Rien ne prouve que les thérapies par cellules souches sont efficaces ou sûres. Les procédures approuvées par la FDA, qui font l'objet d'années d'essais rigoureux. Cependant, il n'y a jamais eu d'essai clinique à grande échelle pour démontrer que les avantages perçus d'une thérapie par cellules souches ne sont pas le résultat d'un effet placebo. Ces dernières années, la FDA a commencé à étendre la réglementation et l'application des procédures non approuvées par la FDA, mais utilisées par des cliniques de cellules souches.

Les greffes de cellules souches du sang sont prouvées qu'elles sont efficaces. Nous savons également qu'il ne s'agit pas de remèdes instantanés. L'intervention dure quelques heures, mais le rétablissement peut prendre des semaines. Pendant cette période, les patients sont suivis de près pour déceler les effets secondaires et les signes de rétablissement.

Quels sont les effets négatifs de la thérapie par cellules souches ?

Il existe des effets secondaires associés aux thérapies par cellules souches approuvées et non approuvées par la FDA. Les patients qui envisagent une thérapie par cellules souches non approuvée doivent savoir que ces procédures comportent des risques sérieux, qui peuvent être difficiles à gérer. L'injection des propres tissus d'une personne dans une autre partie du corps a entraîné des maladies graves et, dans certains cas, la cécité.

Les thérapies proposées par les cliniques de cellules souches comportent également des risques financiers sans garantie d'amélioration de leur état de santé.

Quelle est la durée de la thérapie par cellules souches ?

En réalité, il n'existe pas de preuves solides pour étayer les affirmations selon lesquelles la thérapie par cellules souches est efficace, et encore moins que ses effets durent. De nombreuses cliniques de cellules souches promettent un soulagement non fondé ou même des remèdes pour tout, profitant de personnes qui peuvent penser qu'elles n'ont aucun autre recours.

Applications de la thérapie par cellules souches :

1. Neurodégénérescence

La recherche sur les effets des cellules souches sur des modèles animaux de dégénérescence cérébrale, comme dans la maladie de Parkinson, la sclérose latérale amyotrophique et la maladie d'Alzheimer, a révélé que les cas traités avec des cellules souches mésenchymateuses avaient des résultats significativement meilleurs que ceux qui recevaient un traitement fictif.

En janvier 2021, la FDA a approuvé les thérapies par cellules souches pour restaurer les cellules cérébrales perdues chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson à un stade avancé.

Des études sur des rats adultes ont montré que l'activation pharmacologique des cellules souches neurales endogènes induit une neuroprotection et une récupération comportementale de troubles neurologiques de l'odorat.

2. Lésions du cerveau et de la moelle épinière

Les accidents vasculaires cérébraux et les lésions cérébrales traumatiques conduisent à la mort cellulaire. Elle se caractérise par une perte de neurones et d'oligodendrocytes dans le cerveau. Des études cliniques et des études sur les animaux ont été menées sur l'utilisation des cellules souches en cas de lésion de la moelle épinière.

3. Syndrome de fragilité

Une étude sur des personnes âgées de 60 ans ou plus souffrant de fragilité due au vieillissement a montré qu'après un traitement intraveineux avec des cellules souches mésenchymateuses (CSM) provenant de jeunes donneurs sains, des améliorations considérables de performance physique ont été constatées. Les MSC contribuent à diminuer l'inflammation, ce qui permet d'inverser les effets de la fragilité.

4. Cœur

Des études sur les cellules souches sont menées chez des personnes souffrant de graves maladies cardiaques. Parmi plusieurs essais cliniques rapportant que la thérapie par cellules souches adultes est sûre et efficace. Certains essais cliniques préliminaires n'ont permis d'obtenir que de modestes améliorations de la fonction cardiaque suite à l'utilisation de la thérapie par cellules souches de moelle osseuse.

La thérapie par cellules souches pour le traitement de l'infarctus du myocarde fait généralement appel à des cellules souches autologues de la moelle osseuse, mais d'autres types de cellules souches adultes peuvent être utilisés, comme les cellules souches dérivées du tissu adipeux.

Les mécanismes possibles de récupération comprennent :

• La génération de cellules du muscle cardiaque
• Stimulation de la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins pour repeupler le tissu cardiaque endommagé
• Sécrétion de facteurs de croissance

5. Formation des cellules sanguines

Des globules rouges humains entièrement matures peuvent être générés ex vivo par des cellules souches hématopoïétiques (CSH), qui sont les précurseurs des globules rouges. Dans ce processus, les CSH sont cultivées avec des cellules stromales. Comme la moelle osseuse est le site naturel de la croissance des globules rouges, on crée un environnement qui imite es conditions de celle-ci. Un facteur de croissance est ajouté pour encourager les cellules souches à achever leur différenciation terminale en globules rouges.

6. Repousse des dents

En 2004, des scientifiques ont réussi à faire pousser des dents à une souris de manière autonome en laboratoire. Les chercheurs pensent que cette technologie peut être utilisée pour faire pousser des dents vivantes chez l'homme.

Théoriquement, des cellules souches prélevées sur le patient pourraient être transformées en laboratoire en un bourgeon dentaire qui, lorsqu'il sera implanté dans la gencive, donnera naissance à une nouvelle dent. Celle-ci fusionnera avec l'os de la mâchoire et libérera des éléments chimiques qui inciteront les nerfs et les vaisseaux sanguins à s'y connecter. Toutefois, d'autres études sont nécessaires avant d'adopter cette approche.

7. Repousse des cellules ciliées de la cochlée

Une étude a prouvé la repousse des cellules ciliées de la cochlée grâce à l'utilisation de cellules souches embryonnaires. Les progéniteurs otiques dérivés de cellules souches ont le potentiel d'améliorer considérablement l'audition.

8. Cécité et troubles de la vision

Depuis   la même technique et d'autres séries d'essais sont en cours.

9. Cellules bêta du pancréas

Les personnes atteintes de diabète de type 1 perdent la fonction des cellules bêta qui produisent l'insuline dans le pancréas. Les scientifiques ont récemment réussi à inciter des cellules souches embryonnaires à se convertir en cellules bêta en laboratoire. Si ces cellules sont transplantées avec succès, elles peuvent remplacer les cellules endommagées chez les diabétiques.

10.Orthopédie

L'utilisation de CSM dérivées de cellules souches adultes fait l'objet d'une étude préliminaire pour des applications orthopédiques potentielles dans des domaines tels que les traumatismes osseux et musculaires, l'ostéoarthrite, la chirurgie des disques intervertébraux, etc.

11.Cicatrisation des plaies

Les cellules souches peuvent être utilisées pour stimuler la croissance des tissus humains. Chez l'adulte, le tissu lésé est remplacé par un tissu cicatriciel, qui présente une structure désorganisée avec une perte de cheveux. En revanche, dans le cas d'un tissu fœtal lésé, il est remplacé par un tissu normal grâce à l'activité des cellules souches.

Une méthode de régénération des tissus chez l'adulte consiste à placer des "graines" de cellules souches adultes dans le lit d'une plaie et à laisser les cellules souches stimuler la différenciation des cellules du lit tissulaire. Cette méthode permet une guérison qui ressemble davantage à celle du fœtus qu'à celle de l'adulte.

En raison de leurs capacités générales de guérison, les cellules souches ont suscité un intérêt pour le traitement des plaies cutanées, comme dans le cas du cancer de la peau.

12.VIH/SIDA

La destruction du système immunitaire par le VIH est due à la perte des cellules CD4+T dans le sang périphérique et les tissus lymphoïdes. L'entrée du virus dans ces cellules est médiée par une interaction avec un récepteur de chimiokine cellulaire. Étant donné que la réplication virale ultérieure nécessite des processus d'expression génétique cellulaire, ces cellules sont les principales cibles de l'infection productive par le SIDA. Récemment, les scientifiques ont étudié une autre approche du traitement, basée sur la création d'un système immunitaire résistant à la maladie par la transplantation de cellules souches et progénitrices hématopoïétiques autologues et génétiquement modifiées.

Rédaction : ILAJAK Medical