Cela ressemble à de la science-fiction, mais les chercheurs ont en fait développé des organes à partir de cellules souches, organes qui ont été transplantés avec succès chez l’homme. Il y a deux ans, un homme a reçu une nouvelle trachée endommagée par un cancer. Cette trachée a été fabriquée par des chercheurs suédois qui ont infusé un échafaud synthétique avec les propres cellules souches du patient. Auparavant, en 2006, des scientifiques de Wake Forest avaient utilisé des cellules souches pour implanter avec succès des vessies développées en laboratoire chez de jeunes patients atteints de spina bifida, une anomalie congénitale du développement.
Maintenant, la science vise des organes encore plus grands, développés en laboratoire: les cœurs. Les chercheurs les cultivent actuellement dans des laboratoires utilisant des échafaudages en biomatériau qui guident les cellules souches dans la transformation en cardiomyocytes, les cellules en contraction qui sont à la base du muscle cardiaque.
Une telle recherche sur les cellules souches chez l'homme s'accompagne d'une foule de problèmes éthiques. Cependant, une nouvelle étude, publiée hier dans le Journal of Clinical Investigation, suggère qu'un type de cellule différent pourrait faire l'affaire lorsqu'il s'agit de créer artificiellement de nouveaux tissus. Il s'agit d'un processus biologique qui n'existe pas chez les mammifères: la parthénogenèse
La parthénogenèse est une forme de reproduction asexuée qui se produit naturellement chez les plantes, les insectes, les poissons, les amphibiens et les reptiles. Au cours de ce processus, les œufs non fertilisés commencent à se développer comme s'ils avaient été fécondés. Par exemple, l’espèce entière de marmorkrebs, un type d’écrevisse, est une femelle, et la progéniture produite, sans aucune contribution masculine, est génétiquement identique à la mère.
En 2007, les chercheurs ont induit des ovocytes humains avec des produits chimiques imitant la fertilisation afin de les soumettre au processus. Le résultat est des cellules parthénogénétiques qui partagent les mêmes propriétés que les embryons, sauf qu'elles ne peuvent plus se développer. Les cellules s'apparentent à pluripotentes les cellules souches dérivées d'embryons, ce qui signifie qu'elles ont la capacité de se développer en différents types de cellules, y compris les cellules cardiaques.
Les chercheurs allemands de la nouvelle étude ont utilisé ces connaissances pour transformer les cellules du corps de souris en cellules souches parthénogénétiques, qui ont ensuite été cultivées en cardiomyocytes matures et fonctionnels. Les chercheurs ont utilisé ces cellules pour développer le myocarde (muscle cardiaque) avec la même structure et la même fonction que le myocarde normal. Le muscle a ensuite été greffé sur le cœur des souris qui avaient fourni les œufs originaux pour la parthénogenèse, où il fonctionnait de la même manière que le muscle existant.
Pour un être humain, la construction du muscle cardiaque à partir de cardiomyocytes dérivés de cellules souches parthénogénétiques pourrait permettre de surmonter plusieurs obstacles, selon un nouvel article examinant les implications de la découverte de l'équipe allemande. Une crise cardiaque peut détruire jusqu'à un milliard de cardiomyocytes. Ces cellules peuvent être régénérées naturellement par le corps, mais pas rapidement ni en quantités importantes , ce qui signifie que la réparation du cœur par ingénierie tissulaire peut devenir cruciale pour une guérison complète.
La régénération via les cellules souches pourrait également faire la différence entre la vie et la mort chez les candidats à la transplantation cardiaque. Environ 3 000 personnes aux États-Unis sont sur la liste d'attente d'un nouveau cœur chaque jour, mais seuls 2 000 organes de donneurs sont disponibles chaque année. Mais même si une personne reçoit un nouveau cœur d'un donneur, rien ne garantit que le corps acceptera le nouvel organe. Le système immunitaire d'une personne considère le nouvel organe comme un objet étranger, ce qui déclenche une série d'événements susceptibles d'endommager l'organe transplanté. Pour prévenir le rejet de greffe, les patients sont traités avec des médicaments immunosuppresseurs, ce qui peut augmenter le risque de cancer, et la plupart restent sous au moins un type de médicament pour le reste de leur vie. Les cœurs régénérés à partir de cellules souches parthénogénétiques vont toutefois probablement éliminer le rejet d'organes.
Les cellules souches parthénogénétiques, qui peuvent être dérivées de cellules facilement incorporées dans le sang ou la peau, contiennent un génome hérité d'un seul individu - dans cette étude, la souris et, éventuellement, un patient humain. Cela signifie que les cellules seront probablement plus compatibles avec le système immunitaire du patient - le corps est moins susceptible de rejeter les organes développés à partir de ses propres cellules.
Chez l'homme, le processus pourrait supprimer les cellules souches embryonnaires de l'équation, en apportant avec elles les questions éthiques associées.
