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Thérapie cellulaire

  Avant d’entrer dans le vif du sujet, je pense qu’un petit résumé de la structure cellulaire peut s’avérer nécessaire. 












        THEORIE CELLULAIRE

  • La théorie cellulaire implique que tous les êtres vivants sont composés de cellules dont la structure fondamentale est identique.
  • Chaque cellule est une entité vivante qui, dans le cas d'organismes multicellulaires, fonctionne de manière autonome, mais coordonnée avec les autres. 
  • Les cellules de même type sont réunies en tissus, eux-mêmes réunis en organes. Le nombre de cellules propres à un organisme humain adulte est de l'ordre de 1014. Les bactéries présentes dans ce même organisme seraient dix fois plus nombreuses.
  • Toute cellule provient d'une autre cellule, c'est le principe de la division cellulaire. 
  • La cellule renferme sous forme d'ADN de l'information nécessaire à son fonctionnement et à sa reproduction. L'ADN peut être sous forme libre (cellule sans noyau) ou stocké (dans le noyau) dans une structure particulière : les chromosomes. 
  • L’ADN est la molécule qui porte toutes les informations génétiques concernant l’organisme. Il détermine le développement des cellules et donc de l’organisme qui en est constitué. C’est cet élément qui "dirige" le fonctionnement de la cellule. 
  • La membrane cellulaire : Cette membrane isole et protège la cellule du milieu extérieur, elle est semi perméable, c’est à dire qu’elle laisse passer l’eau ainsi que les ions par osmose et diffusion. Les molécules plus grosses (glucides, acides aminés ...) font l’objet d’un contrôle, d’une sélection et peuvent passer au travers de la membrane grâce à des enzymes placées dans la structure même de cette membrane. 
  • Mitochondrie : Cet élément produit de l’énergie utilisable par la cellule à partir d’oxygène et des nutriments absorbés par la cellule (respiration cellulaire).
  • Appareil de Golgi : Joue un rôle dans l’élaboration des substances produites par la cellule (maturation des protéines).
  • Réticulum Endoplasmique: Il en existe deux types, le lisse et le rugueux. Le lisse est le lieu où s’effectue la synthèse des lipides, le rugueux lui est le lieu de la synthèse des protéines.
  • Différence structurelle entre une bactérie et une cellule humaine :
             1. La bactérie ne possède pas de noyau, alors que la cellule en possède un.
             2. La bactérie ne possède pas de mitochondries. D'après les dernières théories on considère que les mitochondries sont des bactéries qui ont été
                 "associées" aux "cellules" au cours de l'évolution. 

    Une cellule différenciée est une cellule capable de remplir une mission précise comme par exemple le globule rouge transportant l’oxygène dans le sang, les cellules de l’intestin absorbant les nutriments, etc.

   Une cellule différenciée se caractérise par une fonction physiologique spécifique, une morphologie particulière et la synthèse d’un ensemble de molécules propre à chaque type de différenciation. La particularité de la cellule différenciée est qu’elle ne se divise pas.

   Une cellule souche est une cellule qui reste capable de se diviser tout au long de la vie, assurant le renouvellement des cellules d’un individu. Les cellules souches sont capables de se différencier en n'importe quel type cellulaire.

    La division d’une cellule souche produit (voir illustration ci-dessous):

       -une nouvelle cellule souche (cellule de « réserve ») et

       -une cellule s’engageant dans un processus de différenciation qui la conduira à remplir une fonction précise (cellule différenciée)..















  Tous les êtres vivants pluricellulaires possèdent des cellules souches. Elles sont à l’origine de tous les tissus et en assurent le renouvellement (remplacement des cellules disparaissant par vieillissement ou par lésion). Les cellules souches sont à l’origine de la régénération des membres chez certains animaux (lézards, tritons, etc.)

   Un clone est un être vivant possédant la même information génétique que l’individu dont il est issu. On applique aussi le terme de clone à un animal obtenu au laboratoire par le transfert d’un noyau dans un ovule privé de son propre noyau.


              THERAPIE CELLULAIRE

    La thérapie cellulaire consiste à utiliser des cellules souches pour remplacer des tissus lésés













   Le plus ancien traitement utilisant des cellules souches est la transplantation de moelle osseuse. Il est utilisé de façon routinière depuis les années 1970 pour les maladies du sang et du système immunitaire.

   L’autre traitement existant est la greffe de peau, pour les grands brûlés par exemple. Dans les deux cas, le traitement exploite la présence de cellules souches adultes dans le tissu utilisé pour la greffe.

  Pour pouvoir extraire en quantité suffisante les cellules souches présentes dans le sang, il faut au préalable administrer au donneur un produit qui stimule leur multiplication. La réussite de la greffe nécessite l’administration au receveur de médicaments immunodépresseurs (qui diminuent la réponse du système immunitaire, donc le risque de rejet de la greffe). L’inconvénient de ces médicaments est de rendre le receveur très sensible aux agents infectieux.

  Pour réussir, la thérapie cellulaire nécessite que le donneur et le receveur aient des génomes les plus semblables possibles. Il faut au minimum que le donneur et le receveur aient les mêmes groupes tissulaires. Il y a une chance sur quatre pour que deux frères aient les mêmes groupes tissulaires. Mais, même ainsi, une greffe de cellules souches du sang entre frères déclenche une réaction de rejet dans 30 à 40 % des cas et elle est mortelle dans 10 % des cas.

  Les médecins ont de plus en plus souvent recours à des cellules souches extraites du sang d’un adulte et, depuis une dizaine d’années, du sang de cordon ombilical relié au placenta et ceci immédiatement après l’accouchement.

  Les cellules souches contiennent toute l’information nécessaire à la création de tissus et d’organes du corps et se différencient des autres cellules par leur capacité à s’auto-régénérer et à se diviser indéfiniment.

  Les cellules souches peuvent être principalement de deux types : les cellules souches embryonnaires, isolées à partir des tissus embryonnaires, et les cellules souches adultes, obtenues après la naissance.













 


 L’isolement des cellules souches embryonnaires a fait l’objet de débats pour des questions éthiques, questions qui ne se posent pas dans l’utilisation des cellules souches provenant du sang du cordon ombilical, puisqu’il s’agit de cellules souches adultes dont l’extraction ne présente aucun risque ni pour la mère ni pour le bébé.

 L’extraction des cellules souches d’un échantillon de sang du cordon ombilical, évacué lors de l’accouchement, peut permettre de réaliser des thérapies cellulaires dans un certain nombre de maladies.

Les cellules prélevées dans le sang du cordon ombilical déclenchent rarement un rejet de greffe violent.

 

CAS CONCRETS :

   CAS n°1 : Les cellules souches issues de sang de cordon ombilical peuvent avantageusement remplacer les cellules de moelle osseuse pour plusieurs raisons. Tout d'abord, grâce à la plus grande immaturité (non venues à maturation) des cellules souches du sang ombilical ; celles-ci permettent une transplantation plus efficace. D'autre part, les chances de trouver un échantillon de sang de cordon compatible avec un malade qui n'a pas de lien de parenté avec le donateur, sont nettement plus élevées que ceux de trouver un donneur de moelle osseuse pour une greffe allogénique (provenant de personnes génétiquement différentes).

   CAS n°2 : En France, des patients souffrant d'atteintes graves de la cornée ont été traités avec succès (avril 2012), comme décrit ci-après :

  Schématiquement, la surface d'un œil est formée d'une couche de cellules opaques (qui empêchent la lumière de passer), le blanc de l'œil ou conjonctive, interrompue en son centre par une couche de cellules transparentes et la cornée, qui forme comme un verre de montre. Entre ces deux zones, se trouvent une frontière cruciale, le limbe. Grâce à sa richesse en cellules souches, le limbe permet le renouvellement cellulaire, et surtout empêche les cellules opaques de la conjonctive d'envahir la zone transparente de la cornée. Lorsque ce limbe est détruit par accident, la cornée s'obscurcit. Cependant, derrière la cornée malade l’œil est sain.

  L’intérêt de la thérapie cellulaire est de traiter directement la cornée en greffant dessus des cellules cultivées. L'intervention se fait en plusieurs étapes. D'abord, on prélève des cellules dans la bouche des patients, environ 1 cm², sous anesthésie locale. Ces cellules sont ensuite mises en culture pendant quelques semaines sur un support particulier. Celui-ci libérera facilement la couche cellulaire cultivée à sa surface lorsqu'on le mettra en contact avec la cornée. «L'adhérence se fait spontanément comme si on avait mis de la colle forte sur la cornée», explique le Pr Burillon, chef du service d'ophtalmologie de l'hôpital Édouard-Herriot (CHU Lyon).















  Pour le Dr François Malbrel (ophtalmologue à Lille), les avantages de la greffe autologue (issue de ses propres cellules) sont évidents: «On évite les rejets, on dispose d'un capital cellulaire conséquent à greffer, on évite d'affaiblir l'œil sain en cas d'atteinte unilatérale et enfin il n'existe pas de problème éthique tel que ceux rencontrés avec les cellules souches embryonnaires.

 Les applications actuelles des cellules souches provenant du sang du cordon ombilical ont trait aux maladies hémato-oncologiques telles que les leucémies, les lymphomes, les tumeurs solides et autres pathologies héréditaires ou acquises du système sanguin et immunitaire.

  Cette liste est sujette à modifications, puisque les recherches actuelles dans les domaines du diabète, des maladies cardiaques, des maladies neuro-dégénératives, entre autres, peuvent s’étoffer, dans un avenir proche, de multiples applications thérapeutiques des cellules souches du cordon ombilical.

   CAS n°3 : Des cellules souches adipeuses contre l’arthrose

  Le principe est le suivant : des cellules souches adipeuses (de la graisse) sont prélevées chez le patient. Après transformation, elles sont réinjectées dans l’articulation douloureuse et atteinte d’arthrose. Dans ce nouvel environnement, ces cellules souches vont se différencier en chondrocytes, à l’origine du cartilage. Ainsi, elles peuvent réparer les morceaux abîmés ou détruits et limiter les processus inflammatoires, pour redonner une nouvelle jeunesse à l’articulation.

  Le succès de telles opérations n’est pas encore garanti. La théorie semble fluide mais la réalité est plus complexe. Si les techniques pour favoriser la différenciation en chondrocytes sont maîtrisées, les cellules souches se montrent parfois un peu sauvages. Elles peuvent aussi bien se multiplier à l’infini et former une grosseur dans l’articulation, qui ne fonctionnera alors pas mieux qu’avant. Cependant, il ne faut pas non plus se montrer pessimiste car le traitement pourrait se révéler efficace. Si c’est le cas, les chercheurs derrière ce projet espèrent le rendre disponible entre 2016 et 2020.

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