Cellule souche (médecine) - Définition

Introduction

Attention! : cet article résulte de la division de l'ancien article « cellule souche » en « cellule souche animale » et « cellule souche (médecine) ». Aussi ses informations ne sont-elles plus forcément pertinentes. Veuillez donc, en modifiant l'article, à rester dans le cadre approprié (ici : la médecine).

Cellules souches humaines.

Une cellule souche est une cellule indifférenciée se caractérisant par sa capacité à engendrer des cellules spécialisées en se différenciant et sa capacité à se multiplier quasi indéfiniment à l'identique (autorenouvellement), notamment en culture.

On parle de cellules souches chez les animaux en particulier, mais les méristèmes des plantes en sont aussi constitués. De manière plus globale, tous les organismes pluricellulaires possèdent des cellules souches.

Les cellules souches animales et en particulier les cellules souches humaines font l'objet de beaucoup de recherches actuellement, notamment en médecine en vue de régénérer des tissus voire de créer de toute pièce des tissus et organes: c'est l'objectif de la thérapie cellulaire. L'origine des cellules souches utilisées dans la recherche pose aussi des problèmes d'éthique: en effet, elles proviennent majoritairement d'embryons, bien qu'on ait récemment découvert la possibilité d'utiliser d'autres sources, comme les cellules du sang de cordon ombilical, ou les cellules souches du tissu adipeux. Lorsqu'elles permettent la recherche sur les cellules-souches, les normes juridiques limitent celle-ci aux cellules provenant des embryons surnuméraires, issus des procédures de procréation médicalement assistée (PMA), prohibant en particulier la seule création d'embryons à des fins de recherche. De plus, étant donné les avantages potentiels qu'elles semblaient présenter, des expérimentations de clonage thérapeutique se sont développées pour en maîtriser la fabrication en grand nombre.

Différents types de cellules souches

On distingue plusieurs types de cellules souches selon leurs capacités de différenciation :

• Les cellules souches totipotentes : ovule fécondé ou cellules issues des premières divisions de cet œuf jusqu'au quatrième jour (morula de 2 à 8 cellules). Ces cellules sont les seules à permettre le développement d'un individu complet à condition d'être placé in-vivo pour permettre une orientation de l'embryon impossible in-vitro. C’est seulement à ce stade que peut s'opérer un clonage reproductif (vrais jumeaux) par scission embryonnaire. Étymologiquement totipotence signifie "tout pouvoir" indiquant que théoriquement ces cellules peuvent être différenciées en tout type cellulaire de l'organisme qu'elles devaient conduire à former (cellules épithéliales, neuronales, hépatiques...).

• Les cellules souches pluripotentes dont font partie les cellules ES (embryonnaires souches) : les cellules ES ne peuvent pas produire un organisme entier, mais peuvent se différencier en cellules issues de n'importe lequel des 3 feuillets embryonnaires, y compris les cellules germinales. Elles ne peuvent à elles seules aboutir à la création d’un individu complet. Elles proviennent en effet de la masse cellulaire interne du blastocyste (au stade de 40 cellules) alors que le placenta qui nourrit l’embryon et le protège de tout rejet par le système immunitaire est produit par la couche cellulaire externe (ou trophectoderme). Elles ont vocation à former tous les tissus de l'organisme, mais ne peuvent pas, seules, être à l'origine de l'être humain. Le clonage reproductif à partir des cellules ES n'est pas possible.

• Les cellules souches multipotentes : présentes dans l'embryon ou dans l’organisme adulte, elles sont à l’origine de plusieurs types de cellules différenciées mais conservent leur capacité à s'autorenouveler. Les cellules souches multipotentes peuvent donner naissance à plusieurs types de cellules, mais elles sont déjà engagées dans une certaine direction. On dit que ce sont des cellules déterminées. Leurs potentialités sont donc plus restreintes que celles des cellules ES. Les cellules hématopoïétiques des mammifères, par exemple, donnent des globules rouges, des plaquettes, des lymphocytes T ou B, des macrophages, mais elles ne peuvent pas donner des cellules musculaires. Un autre exemple de cellules souches multipotentes est apporté par les cellules de la crête neurale qui émigrent du tube neural au cours de l'embryogénèse et qui donnent notamment naissance aux mélanocytes, aux neurones et aux cellules gliales du système nerveux périphérique.

• Les cellules souches unipotentes ne peuvent produire qu'un seul type cellulaire (tout en s'autorenouvelant) comme la peau, foie, muqueuse intestinale, testicule. Certains organes, tels que le cœur et le pancréas, ne renferment pas de cellules souches et n’ont donc aucune possibilité de régénération en cas de lésion.

Il faut prendre garde à ne pas utiliser le terme de « cellule souche » pour les cellules qui, bien qu'étant capables de se différencier en un ou plusieurs types cellulaires, ne peuvent pas s'autorenouveler de manière virtuellement infinie. C'est le cas notamment de la cellule-œuf fécondée et des premières cellules embryonnaires, ainsi que des « cellules progénitrices », très fréquentes dans l'organisme qui ont des capacités de division limitées.

Note: beaucoup d'auteurs considèrent qu'il n'existe pas de cellules souches multi- ou unipotentes: il s'agirait plutôt selon eux soit de cellules progénitrices, soit de cellules souches dont les capacités de différenciation ont été sous-estimées. En outre, certains auteurs utilisent le mot totipotence avec le même sens que pluripotence ; stricto sensu les cellules totipotentes (animales) ne peuvent être considérées comme étant des cellules souches, mais seulement comme des cellules indifférenciées.