Types de cellules souches et leurs applications
Les cellules souches sont une réserve naturelle de l'organisme, reconstituant le stock de cellules spécialisées qui ont été épuisées ou endommagées. Nous avons tous en nous des cellules souches qui travaillent. En ce moment même, au sein de votre moelle osseuse, les cellules souches s’activent pour produire les 100.000 millions de nouvelles cellules sanguines dont vous avez besoin chaque jour!
Nous devons fabriquer en continu de nouvelles cellules pour maintenir le bon fonctionnement de notre organisme. Certaines cellules spécialisées, comme les cellules sanguines et musculaires, sont incapables de faire des copies d'elles-mêmes en se divisant. Au lieu de cela, elles sont renouvelées à partir de populations de cellules souches.
Les cellules souches ont la capacité unique de produire à chaque fois qu’elles se divisent, des copies d'elles-mêmes (auto-renouvellement) mais également d'autres types de cellules plus spécialisées (différenciation). Les cellules souches sont donc essentielles pour la préservation des tissus tels que le sang, la peau et l'intestin qui se renouvellent en continu (remplacement cellulaire), ainsi que des muscles qui peuvent se développer suivant les besoins du corps et sont souvent endommagés au cours de l'effort physique.
Les cellules souches ne sont pas spécialisées. Contrairement à un globule rouge qui transporte l'oxygène dans le sang ou à une cellule musculaire qui travaille avec d'autres cellules pour effectuer un mouvement, une cellule souche n'a pas de propriétés physiologiques spécialisées.
Les cellules souches peuvent indéfiniment se diviser et produire des copies identiques d'elles-mêmes. Ce processus est appelé auto-renouvellement et continue tout au long de la vie de l'organisme. L'auto-renouvellement est la propriété qui définit les cellules souches. Normalement, les cellules spécialisées comme celles du sang et du muscle ne se répliquent pas, ce qui signifie qu’elles ne peuvent pas se remplacer elles-mêmes lorsqu'elles sont gravement endommagées par des maladies ou des blessures.
Les cellules souches peuvent également se diviser et produire des cellules plus spécialisées. Ce processus est appelé différenciation. Les cellules souches provenant de différents tissus ou de différents stades de développement varient selon le nombre et les types de cellules qu’elles peuvent produire. Selon la représentation classique, au cours du développement normal d'un organisme, le potentiel d'une cellule souche à produire n’importe quel type cellulaire de l’organisme diminue progressivement.
Les cellules souches peuvent être utilisées pour étudier le développement
Les cellules souches peuvent nous aider à comprendre comment un organisme complexe se développe à partir d’un ovule fécondé. En laboratoire, les scientifiques peuvent suivre les cellules souches au cours de leurs divisions et de leur spécialisation progressive en cellules de la peau, des os, du cerveau ou d'autres types cellulaires. L’identification des signaux et des mécanismes, qui déterminent le choix d'une cellule souche de continuer à s’auto-renouveler ou de se différencier en un type cellulaire spécialisé, nous aidera à comprendre les processus qui contrôlent le développement normal.
Certaines des maladies les plus graves, comme le cancer et les malformations congénitales, sont dues à des anomalies de la division cellulaire et de la différenciation. Une meilleure compréhension des contrôles génétiques et moléculaires de ces processus pourrait fournir des informations sur la façon dont ces maladies surviennent et permettrait de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques. C’est un objectif important de la recherche sur les cellules souches.
Les cellules souches ont la capacité de remplacer les cellules endommagées et de traiter des maladies
Cette propriété est déjà utilisée dans le traitement des brûlures graves et la restauration du système sanguin chez les patients atteints de leucémie et d'autres maladies du sang.
Les cellules souches pourraient également détenir la clé pour remplacer les cellules manquantes dans beaucoup d'autres maladies dévastatrices pour lesquelles il n'existe actuellement aucune guérison durable. Aujourd'hui, les dons de tissus et d'organes sont souvent utilisés pour remplacer des tissus endommagés, mais les besoins en tissus et organes de remplacement dépassent largement l'offre. Si l’ont pouvait inciter les cellules souches à se différencier en types cellulaires spécialisés, elles offriraient la possibilité d'une source renouvelable de cellules et de tissus de remplacement pour traiter des maladies y compris la maladie de Parkinson, les accidents vasculaires cérébraux, les maladies cardiaques et le diabète. Cette perspective est attrayante, mais les importantes difficultés techniques qui subsistent ne seront surmontées que par des années de recherche intensive.
Les cellules souches pourraient être utilisées pour étudier les maladies
Il est souvent difficile d'obtenir les cellules qui sont endommagées par une maladie et de les étudier en détail. Les cellules souches, soit porteuses d’un gène défectueux, soit manipulées pour contenir des gènes responsables de maladies, offrent une alternative viable. Les scientifiques pourraient utiliser les cellules souches pour modéliser en laboratoire les mécanismes d’une maladie et ainsi mieux comprendre quel est le problème.
Les cellules souches pourraient fournir un outil pour tester de nouveaux traitements
La sécurité de nouveaux médicaments pourrait être testée sur des cellules spécialisées, produites en grand nombre à partir de lignées de cellules souches - réduisant le recours à l’expérimentation animale. D'autres types de lignées cellulaires sont déjà utilisés à cet effet. Par exemple, des lignées de cellules cancéreuses sont utilisées pour sélectionner de potentiels médicaments anti-tumoraux.