Mis à jour le 7 décembre 2023

Maladies graves du sang : vers une greffe de cellules souches hématopoïétiques pour tous ?

  • Le recours à la transplantation de cellules souches hématopoïétiques, contenues dans la moelle osseuse, dans la prise en charge des maladies graves du sang est limité par le nombre de donneurs compatibles.

  • Des chercheurs ont mis au point un protocole permettant l’obtention rapide de cellules souches hématopoïétiques à partir de cellules adultes différenciées.

  • Ces premiers résultats prometteurs pourraient permettre à l’avenir de prendre en charge davantage de patients.

Ce résultat a été obtenu par Thierry Jaffredo et son équipe « Migration et différenciation des cellules souches hématopoïétiques » à l’Institut de Biologie-Paris Seine, en collaboration avec Laurence Guyonneau-Harmand de l'Etablissement Français du Sang Ile-de-France à la tête d’un groupe de recherches dans l'équipe « Développement hématopoïétique et leucémique » au Centre de Recherche Saint Antoine à Paris.

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Financement accordé à Thierry Jaffredo en 2019 pour un projet d’équipe FRM

Un traitement des maladies graves du sang

La transplantation de cellules souches hématopoïétiques, cellules situées dans la moelle osseuse et à l’origine de toutes les cellules sanguines, a constitué une véritable révolution de la prise en charge des maladies graves du sang : un rapport du ministère de la Santé estimait en 2022 que 2 000 « allogreffes » de cellules souches hématopoïétiques était effectuées par an en France, pour des patients âgés de 1 mois à 70 ans. Cette approche consiste à prélever des cellules souches chez un donneur, puis de les greffer au patient.

L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques se heurte au manque de donneurs compatibles : on estime que plus de 40 % des patients sont actuellement en attente de greffon. Une problématique à laquelle les chercheurs s’attaquent, avec un premier grand succès : une équipe dirigée par Thierry Jaffredo, en collaboration avec les chercheurs menés par Laurence Guyonneau-Harmand, est parvenue à produire des cellules souches hématopoïétiques transplantables à partir de cellules adultes spécialisées.

Des cellules souches issues de cellules adultes

Ce résultat remarquable est le fruit d’efforts de la communauté scientifique sur la durée : « Cette question a vraiment constitué un challenge ces 15-20 dernières années. Plusieurs laboratoires renommés ont essayé de produire, à partir de différentes sources, des cellules souches hématopoïétiques qu’on pouvait greffer à des patients » explique Thierry Jaffredo.

Ici, pour produire les cellules souches hématopoïétiques, les chercheurs sont partis de cellules souches « pluripotentes induites ». La méthode d’obtention des cellules souches pluripotentes induites est bien rodée depuis des années : les chercheurs prélèvent des cellules adultes spécialisées puis les reprogramment en cellules souches capables de se multiplier à l’infini et de se différencier dans tous les types de cellules qui composent un organisme adulte, à l’instar des cellules souches issues d’un embryon.

Un protocole de culture robuste et validé

C’est à partir de ces cellules souches pluripotentes induites que les chercheurs ont mis au point leur stratégie, un protocole de culture particulier, visant à obtenir des cellules souches hématopoïétiques greffables. « Nous avons recensé dans la littérature scientifique les publications décrivant les mécanismes aboutissant à l’émergence des premières cellules souches hématopoïétiques ainsi que les différents protocoles permettant la multiplication de ces cellules et leur engagement vers les différents types de cellules hématopoïétiques. Nous avons ensuite fait un plan d’expérience visant à récapituler in vitro les étapes du développement permettant l’obtention de cellules souches hématopoïétiques » poursuit le chercheur. « Notre approche combine ingénierie et biologie du développement : les cellules en culture s’auto-agrègent et se différencient au sein de structures appelées « corps embryoïdes ». Leur différenciation peut être orientée : nous avons mis en place un protocole de culture mêlant facteurs de croissance et cytokines (NDLR : des molécules produites par le système immunitaire), sans modification génétique ni cellule annexe. En 17 jours, nous avons obtenu des cellules souches hématopoïétiques ».

L’équipe a par la suite greffé ces cellules souches hématopoïétiques dans différents modèles, puis a effectué une analyse génétique afin de mieux les caractériser. « Nous avons cherché 6 gènes qui ont été identifiés précédemment comme étant nécessaires et suffisants à la signature des cellules souches hématopoïétiques humaines. Nous avons retrouvé leur expression dans nos cellules ». Cela témoigne de la réussite du protocole.

Vers une greffe pour tous ?

Mais alors que signifierait l’obtention de telles cellules d’un point de vue thérapeutique ? Thierry Jaffredo conclut : « En étant un peu provocateur, on peut se dire que c’est un peu la greffe pour tous. Nous pourrions obtenir des cellules pluripotentes induites à partir de n’importe quelle cellule de patient, comme la peau. Une fois prélevées, il faudrait ensuite les reprogrammer, puis en faire des cellules souches hématopoïétiques ».

Des tests sont en cours sur des modèles plus proches de l’humain. Si le potentiel de cette approche se confirme, elle ouvre la voie à une disponibilité plus large de la transplantation de cellules souches hématopoïétiques, et donc à une meilleure prise en charge des maladies graves du sang.

Source 

Titre : Generation of transgene-free hematopoietic stem cells from human induced pluripotent stem cells.Auteurs : Olivier Piau, Mathias Brunet-Manquat, Bruno L’Homme, Laurence Petit, Brigitte Birebent, Christine Linard, Laetitia Moeckes, Thomas Zuliani, Hélène Lapillonne, Marc Benderitter, Luc Douay, Alain Chapel, Laurence Guyonneau-Harmand and Thierry JaffredoJournal : Cell Stem CellDate de publication : 7 décembre 2023, 11h00

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