Que sont les Cellules iPS?
Une Cellule souche pluripotente induite (ou iPS) est une cellule adulte qui a été reprogrammée pour se comporter comme une Cellule souche embryonnaire (cellules ES). Mais à quoi cela sert-il ?
Cellules souches embryonnaires
Après fécondation d’un ovule, l’œuf se divise puis très vite apparaissent des cellules qui sont à l’origine de tous les tissus du corps. C’est ce qu’on appelle une Cellule souche embryonnaire et ces cellules sont dites pluripotentes. La pluripotence est la capacité de générer tous les types cellulaires. Au cours de leur maturation, les cellules ES perdent peu à peu de leur potentiel de différenciation au profit d’une spécialisation fonctionnelle. Ainsi un lymphocyte servira à lutter contre les infections alors qu’une cellule du pancréas sera capable de produire de l’insuline… et ce pour le reste de sa vie. Jusque récemment, il était admis qu’il était impossible à une cellule de remonter la chaine de différenciation pour redevenir immature. Les cellules ES sont présentes en quantité très importante aux stades précoces de développement embryonnaire. A la naissance, on trouve également des cellules souches dans le sang de cordon, mais elles sont en faible quantité et leur potentiel de différenciation est déjà restreint. De même, chez l’adulte, on trouve des cellules souches dans la plupart des tissus, mais en quantités extrêmement faibles et difficiles d’accès. De plus, leur potentiel de différenciation est alors restreint aux types cellulaires du tissu dont elles proviennent : par exemple, une Cellule souche neurale ne pourra donner que des cellules neurales (neurones, oligodendrocytes et astrocytes) alors qu’une Cellule souche hématopoïétique ne pourra donner que des cellules sanguines : globules rouges, lymphocytes, macrophages… Ces cellules sont dites multipotentes plutôt que pluripotentes. Les sources de cellules souches sont donc très limitées et, lorsqu’il s’agit des cellules souches embryonnaires, soulèvent des interrogations éthiques. Ces sources naturelles limitent les possibles applications industrielles des cellules souches.
Cellules souches pluripotentes induites
En 2006, l’équipe du Professeur Shinya Yamanaka, de l’Université de Kyoto, montre que l’on peut reprogrammer une cellule adulte, c’est-à-dire mature, pour lui faire retrouver les caractéristiques d’une Cellule souche embryonnaire. Il suffit pour cela de lui faire exprimer 4 gènes (non exprimés normalement dans les cellules adultes) pour qu’elle retrouve une nouvelle immaturité, ainsi que la capacité de se différencier dans tous les types cellulaires. On appelle cette cellule une Cellule souche pluripotente induite ou iPS (pourinduced Pluripotent Stem cell). Cette découverte est une révolution, même si ses applications vont encore demander énormément de travail. En effet, la découverte du Professeur Yamanaka permet à la communauté scientifique d’avoir accès à une source illimitée de cellules souches pluripotentes, à partir d’organes adultes et sans aucun problème éthique attenant. Cette capacité, ainsi que la possibilité de dériver des cellules souches de n’importe quel individu, ouvre des applications fantastiques dans le domaine thérapeutique, allant du criblage de médicaments à la médecine régénératrice.
L’ingénierie des génomes pour dompter les iPS
Dans la mesure où les iPS sont une découverte récente, les scientifiques ont encore à développer des moyens de contrôler leurs comportements et modalités de différenciation, de même que leur destin lorsqu’elles sont réadministrées dans un organisme complet. Il convient en effet, pour envisager les applications des iPS, de bien les contrôler et de les sécuriser tout en gardant leurs caractéristiques. Pour cela, les technologies d’ingénierie des génomes, qui permettent des interventions ciblées et contrôlées sur les génomes de toute espèce, vont être incontournables pour faire des iPS les outils cellulaires de demain et peut-être ouvrir un nouveau pan de la médecine réparatrice.