Que sont réellement les cellules souches et à quoi servent-elles ?

Aujourd’hui, il n’est pas rare d’entendre parler de cellules souches, mais savons-nous ce qu’elles sont vraiment? Les cellules souches sont celles qui possèdent ces deux caractéristiques essentielles :

• Capacité d’auto-renouvellement : c’est-à-dire la capacité de produire davantage de cellules souches.
• Capacité de se différencier en un ou plusieurs types de cellules.

Plus les types cellulaires intègrent la capacité de différenciation d’une cellule souche, plus leur pouvoir de différenciation est important. Les différents types de cellules souches sont classées sur la base de cette caractéristique.

Différenciation des cellules souches

Se différencier n’est rien de plus qu’adopter les caractéristiques morphologiques et fonctionnelles d’un type cellulaire particulier. Ce processus se produit lorsque la cellule souche adopte la configuration génétique caractéristique de la cellule à différencier. L’objectif est que seuls les gènes qui donnent naissance au type cellulaire spécifique soient exprimés.

Une fois la nouvelle configuration génétique adoptée, la cellule souche acquerra progressivement les caractéristiques de la cellule cible. Après une série de divisions cellulaires, nous obtiendrons une cellule différenciée entièrement fonctionnelle.

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Classification des cellules souches

L’une des façons les plus répandues de classer les cellules souches est basée sur leur pouvoir différenciateur. Il en existe quatre types :

• Cellules totipotentes. Ce sont celles qui ont le plus grand pouvoir de différenciation. Elles ont la capacité de produire un organisme complet, y compris les trois couches embryonnaires (endoderme, mésoderme et ectoderme), les tissus qui forment le sac vitellin et le placenta. La seule cellule souche totipotente chez l’homme est le zygote, qui prend naissance lorsque l’ovule est fécondé par le sperme.
• Cellules pluripotentes. Elles sont capables de produire des cellules à partir des trois couches embryonnaires, mais pas de former un organisme complet. Par exemple, une cellule souche pluripotente peut être différenciée en une fibre musculaire (type de cellule dérivée du mésoderme) ou une dent (dérivée de l’ectoderme).
  Cellules multipotentes. Dans ce groupe, nous trouvons des cellules hématopoïétiques, neuronales et mésenchymateuses. Elles donnent naissance à des cellules de la même couche embryonnaire. Une cellule souche hématopoïétique peut se différencier en n’importe quel type de cellules sanguines: globules rouges, globules blancs et plaquettes.
  Cellules unipotentes. Ce sont celles qui ont le pouvoir de différenciation moindre, ne pouvant se différencier que dans un type cellulaire. Les cellules souches de l’épiderme, qui se trouvent dans la couche basique de notre peau, en sont un bon exemple.

À quoi servent les cellules souches ?

L’intérêt des cellules souches pour la médecine et la recherche réside précisément dans leur capacité de différenciation. En effet, elles présentent un énorme potentiel pour décrypter les secrets de la science qui résistent encore aujourd’hui aux chercheurs. En voici quelques exemples :

• Améliorer les connaissances sur l’évolution des maladies.

Souvent, nous connaissons très bien l’origine d’une maladie. Par exemple, on sait que la maladie d’Alzheimer est causée par l’accumulation de certaines protéines qui détruisent l’architecture cérébrale. Cependant, nous ne savons pas comment ce processus se produit. Comment évolue-t-il ? Pourquoi est-ce ainsi ? Comment affecte-t-elle la fonction neuronale aux premiers stades de la maladie? Toutes ces questions pourraient trouver une réponse grâce aux cellules souches. En différenciant les cellules souches des neurones in vitro, la maladie peut être reproduite très précisément. Cela révélerait ce qui se passe au cours de ce processus pathologique.

• Générer des cellules saines pour remplacer les cellules malades.

C’est ce qu’on appelle la médecine régénératrice. Cette technique pourrait être utilisée dans de nombreux cas. Par exemple, lorsqu’une personne souffre d’une brûlure au troisième degré, il est nécessaire de remplacer la peau. En utilisant les cellules souches de votre propre peau, de nouveaux tissus épidermiques peuvent être générés pour remplacer la zone affectée.

• Évaluer l’efficacité des nouveaux médicaments.

Comme nous le savons tous, les médicaments doivent passer de nombreux tests avant de pouvoir être commercialisés. L’un de ces tests consiste à tester le médicament sur des êtres vivants. En utilisant des cellules souches, nous pourrions créer des environnements in vitro très semblables au micro-environnement interne d’un être vivant où le médicament est testé. Par exemple, un médicament pour le traitement d’une cardiopathie pourrait être testé préalablement sur des tissus cardiaques générés à partir de cellules souches.

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