Vers la régénération de l'Homme

 

 

On voit donc qu’à la suite d’une blessure, un phénomène, propre à chaque espèce, s'enclenche. Chez la salamandre, le processus de régénération se met en place, entrainant la repousse d’un membre en cas d’amputation. Chez l’Homme, la cicatrisation s’opère. Aucun membre ne repousse.

 

La majeure différence entre l’Homme et la salamandre est la capacité de celle-ci à dédifférencier ces cellules, puis à les redifférencier. Pour pallier à cette incapacité humaine, des recherches sont en cours.

Aujourd’hui, deux pistes de réflexions pour une éventuelle future régénération de l’Homme s’offrent à nous.

 

 

LE GENE Rb1

 

 

La première éventualité consiste en la désactivation du gène Rb1, codant pour la protéine du rétinoblastome, censée contrôler la prolifération cellulaire. La salamandre possède également ce gène, mais lors de la régénération, elle arrive à bloquer l'expression de ce gène grâce à la voie ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase). L'Homme lui, n'y arrive pas. La protéine codée par le gène Rb1 empêche ainsi la prolifération des cellules et donc la formation d'un blastème. Cependant, un autre gène serait responsable de l'inhibition de la régénération chez l'Homme. En effet, des scientifiques du Stanford University School of Medicine à Stanford en Californie ont identifié le gène, Arf. Ils ont ainsi bloqué l'expression des gènes Arf et Rb1 en utilisant la technique d'ARN d'interférence. Cela a permis à des cellules normalement incapables de se diviser à cause de ces deux gènes, à enfin pouvoir proliférer. Lorsqu'il ont réactivé les deux gènes (Arf et Rb1) la régénération du membre s'est arrétée. Cependant les chercheurs ont peur que désactiver ces gènes puisse entrainer la formation de tumeurs car les cellules se multipliront alors sans aucun contrôle.

 

Si l'Homme devait un jour se régénérer il faudrait donc bloquer l'expression de deux gènes, Rb1 et Arf. En implantant la protéine nAG dans le membre amputé, l'Homme pourrait alors espérer la formation du blastème; les cellules se dédifférencieraient et proliféreraient à l'endroit voulu. Malheureusement même si cela serait théoriquement possible, la complexité du corps humain et sa taille rendrait le processus très long (20 ans pour un bras !).

 

 

LES CELLULES SOUCHES ET LA MEDECINE REGENERATIVE

 

La seconde piste est quant à elle plus prometteuse. Il s’agit de la médecine régénérative. Cette science se développe depuis quelques années. Elle consiste à réparer un organe malade en substituant aux parties fragilisées un nouveau tissu cellulaire. Cette médecine se base sur les cellules souches, des cellules dédifférenciées.

 

        Qu’est ce qu’une cellule souche ?

 

Une cellule souche est une cellule dédifférenciée, capable d’engendrer des cellules spécialisées. Elles sont à l’origine de tous les organes et tissus du corps.

Du stade embryonnaire à la fin de la vie d’un individu, les cellules souches vont être le réservoir cellulaire de l’organisme. Au cours de leur division, les cellules souches ont la capacité de créer des cellules identiques à elles-mêmes, donc dédifférenciées, et d’autres types de cellules, qui vont elles être spécialisées.

Les cellules souches sont donc essentielles à des tissus qui se renouvellent continuellement, tels que la peau ou le sang.

 

Il en existe différentes sortes :

- les totipotentes; présentes chez les embryons de moins de 4 jours

Elles peuvent donner naissance à un individu complet.

- les pluripotentes; présentes chez les embryons de plus de 4 jours

Elles peuvent former tous les tissus de l’organisme.

- les multipotentes; présentes chez le fœtus et l’adulte

Elles fabriquent les différentes cellules présentes dans chaque tissu de l’organisme.

 

         Où trouver les cellules souches et quels usages leur donner ?

 

Les cellules souches peuvent être trouvées à différents endroits de l’organisme. En fonction de leur emplacement, les cellules peuvent avoir différents emplois. Il s’agit donc de trouver à quels endroits se situent les cellules dont nous avons besoin pour permettre la régénération.

 

On peut les trouver dans :

 

- l’embryon;

L’embryon est bien entendu la plus grande source de cellules souches. Celles présentes chez l’embryon sont des cellules souches totipotentes, pouvant donner tout type de cellules.

Elles seraient donc idéales, cependant, les recherches sur embryons sont interdites en France. Cette piste est à exclure.

 

- des tissus comme la peau et le sang;

Ces cellules souches ne sont malheureusement capables de donner que le type de cellules au sein desquelles elles étaient présentes. Par exemple, une cellule souche de la peau ne pourra donner que des cellules de peau, pas de cerveau ni de sang.

 

- le sang de cordon ombilical;

Il existe des cellules souches dans le sang de cordon ombilical. Celui-ci peut être récupéré et utilisé dans le traitement de maladies du sang.

Les cellules présentes dans le sang de cordon sont des cellules souches hématopoïétiques (de sang) : HSCs. Ces cellules sont capables de produire tout types de cellules de sang ; globules blancs, rouges et plaquettes. Ce n’est donc pas ici le cas qui nous intéresse, ces HSCs pouvant uniquement donner des cellules de sang.

 

On voit donc dans tous/la majorité des cas que les cellules souches ne sont pas assez différenciées, elles sont ce qu’on appelle des cellules souches multipotentes. Celles-ci peuvent donner différents types de cellules, mais selon un lignage cellulaire donné.

Il est donc nécessaire de parvenir à récupérer des cellules souches pour pouvoir les implanter au bon endroit. Cependant, les recherches sur les embryons ne sont pas autorisées, amenant ainsi les scientifiques à chercher d'autres manières d'obtenir des cellules souches.

C’est donc la grande question des scientifiques ; Comment obtenir des cellules souches pluripotentes induites (créées en laboratoire) ?

 

         Obtenir des iPSC (cellules souches pluripotentes induites)

 

Aujourd’hui, les scientifiques savent rajeunir des cellules de différents tissus humains et les ramener à l’état de cellules souches pluripotentes induites.

 

En 2006, le docteur Shinya Yamanaka a réussi à partir de cellules de peau à créer des cellules dédifférenciées.

Il a prélevé des cellules de peau d’un individu. Il y a ajouté 4 gènes ; les gènes Oct4, Sox2, c-Myc et Klf4.

Après injection de ces 4 facteurs, les chromosomes se déroulent, les facteurs se fixent sur les gènes qui synthétisent les protéines des cellules souches embryonnaires. Ces 4 gènes vont brouiller les messages codés par gènes en stimulant un environnement embryonnaire.

A mesure que ces cellules reprogrammées se divisent, elles ressemblent de plus en plus aux cellules souches embryonnaires jusqu’au stade où  on ne peut plus les distinguer et où on peut les utiliser pour produire n’importe quelle cellule du corps.

On peut donc convertir des cellules de peau en cellules embryonnaires et donc en cellules souches, en y ajoutant 3 ou 4 facteurs.

A partir de n’importe quelles cellules différenciées, on peut créer des cellules iPS.

 

Un des avantages majeurs de cette technique est que les cellules iPS créées à partir des cellules du patient sont génétiquement identiques.

 

On peut résumer cette technique par le schéma suivant: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ces techniques pourraient permettre aux milliers de personnes amputées en France de pouvoir "retrouver" leurs membres perdus.