Reprogrammation cellulaire et cellules iPS : principes, usages étudiés et limites

La reprogrammation cellulaire est une technique de laboratoire et non une maladie ou un examen diagnostique. [1] Une forme documentée de cette technique consiste à transformer par génie génétique des cellules déjà différenciées, par exemple des fibroblastes de la peau, en cellules souches pluripotentes induites, appelées cellules iPS. [1] Ces cellules sont dites pluripotentes parce qu'elles peuvent se différencier en tous les types cellulaires. [1] Cette capacité ouvre des perspectives pour fabriquer des cellules d'intérêt thérapeutique, mais elle ne signifie pas qu'un traitement est automatiquement disponible ou validé. [1]

Comment situer les cellules iPS parmi les cellules souches ?

Les cellules souches possèdent une capacité d'autorenouvellement et peuvent produire plusieurs types de cellules spécialisées. [1] Les cellules souches multipotentes ne peuvent donner naissance qu'à un nombre limité de types cellulaires. [1] Les cellules pluripotentes comprennent les cellules souches embryonnaires et les cellules iPS. [1] Contrairement aux cellules souches embryonnaires initialement prélevées sur un embryon obtenu par fécondation in vitro, les cellules iPS proviennent de cellules différenciées qui ont été reprogrammées. [1]

Reprogrammation, thérapie cellulaire et thérapie génique : quelles différences ?

La thérapie cellulaire consiste à administrer des cellules vivantes pour prévenir ou traiter une maladie, ou pour régénérer un tissu endommagé. [1] Elle peut utiliser des cellules souches, des cellules immunitaires ou d'autres cellules adultes matures. [1] Toutes les thérapies cellulaires ne reposent donc pas sur des cellules iPS. [1] Lorsque le génome de cellules thérapeutiques est modifié avant leur administration, la thérapie cellulaire est associée à une thérapie génique. [1] Les cellules CAR-T illustrent cette association : des lymphocytes T sont génétiquement modifiés en dehors de l'organisme afin de reconnaître certaines cellules cancéreuses, puis multipliés et réadministrés au patient. [1] Cette modification ciblée de lymphocytes ne correspond pas à leur transformation en cellules pluripotentes. [1]

Comment des cellules reprogrammées pourraient-elles devenir thérapeutiques ?

Avant une transplantation, des cellules souches pluripotentes doivent être orientées vers le type cellulaire adapté à la maladie étudiée, par exemple des cellules de rétine, de peau ou de muscle. [1] Cette différenciation repose sur des combinaisons spécifiques de facteurs de croissance et de différenciation. [1] L'objectif est d'obtenir une population homogène de cellules qui demeure stable et fonctionnelle après son implantation. [1] La mise au point de chaque type cellulaire est complexe, et la standardisation des protocoles reste une difficulté pour les équipes de recherche. [1]

Les cellules destinées à un essai clinique chez l'être humain doivent être produites et conservées selon des exigences réglementaires strictes appelées bonnes pratiques de fabrication. [1] Le respect de ces exigences permet d'obtenir des cellules dites de grade clinique, condition nécessaire à l'autorisation de leur utilisation dans un essai chez l'être humain. [1]

Origine des cellules et compatibilité immunitaire

En thérapie cellulaire, les cellules peuvent provenir du patient lui-même, auquel cas elles sont dites autologues, ou d'un donneur, auquel cas elles sont dites allogéniques. [1] Les cellules autologues sont tolérées sur le plan immunitaire, mais leur préparation individualisée peut allonger le délai de fabrication du traitement. [1] Les cellules allogéniques peuvent être reconnues comme étrangères et éliminées par le système immunitaire du receveur. [1] Un traitement immunosuppresseur est alors le plus souvent nécessaire, même si la tolérance varie selon le type de cellules et le tissu concerné. [1] Une piste de recherche consiste à constituer des banques de cellules iPS caractérisées selon leur profil HLA afin de rechercher une meilleure compatibilité avec les receveurs. [1] Cette haplobanque est présentée comme un projet international et non comme une solution clinique disponible pour tous les patients. [1]

Où en sont les applications chez l'être humain ?

Les thérapies cellulaires forment un domaine plus large que la reprogrammation cellulaire, avec des traitements déjà autorisés et de nombreux essais encore précoces. [1] En France, les principales thérapies cellulaires autorisées décrites par l'Inserm reposent sur des cellules CAR-T destinées à certains cancers hématologiques. [1] Cette disponibilité des cellules CAR-T ne démontre pas que les traitements reposant spécifiquement sur des cellules iPS sont eux aussi autorisés. [1]

Dans l'infarctus du myocarde aigu, des cellules dérivées de cellules iPS figurent parmi plusieurs types cellulaires qui ont été ou sont encore évalués pour améliorer la récupération. [1] Les résultats cliniques de la thérapie cellulaire dans cette indication varient fortement selon les études et les protocoles. [1] Ces résultats variables concernent plusieurs types de cellules et ne permettent pas d'attribuer à eux seuls une efficacité particulière aux cellules iPS. [1]