Jeudi 4 juillet 2013.-Après 15 ans de promesses, de déceptions et d'obstacles politiques, les cellules souches commencent à donner des résultats, et le Japon est déjà en train de devenir le nouveau leader mondial de la médecine régénérative. Après avoir annoncé la semaine dernière le premier essai clinique pour régénérer la rétine des aveugles, les biologistes japonais cassent aujourd'hui la banque avec des bourgeons hépatiques humains fabriqués en laboratoire à partir de cellules souches iPS et qui, selon les experts de la recherche, Ils représentent une étape cruciale vers un nouveau type de traitement pour les patients hépatiques qui meurent dans la queue des greffes.
La technique peut prendre environ 10 ans pour atteindre la clinique, mais c'est une preuve de principe des principes fondamentaux de la médecine régénérative émergente: la fabrication d'organes et de tissus qui peuvent être transplantés chez les patients pour traiter un large éventail de maladies incurables. La découverte des cellules souches iPS par Shinya Yamanaka, dernier prix Nobel de médecine, a motivé le Japon à mettre ses meilleures ressources scientifiques au service du développement et de l'application clinique de la médecine régénérative.
Les cellules IPS sont la grande promesse de ce domaine de recherche biomédicale. Sa principale alternative, pour tout ce qui est connu jusqu'à présent, ce sont les cellules souches embryonnaires (ESC, par les initiales de son nom anglais embryionic stem cells), qui ont été en 1998 le grand déclencheur de ce domaine de recherche, mais aussi ils ont gagné la répudiation religieuse pour l'obtention d'embryons humains pendant deux semaines, avant l'implantation dans l'utérus. Les cellules IPS, en revanche, sont obtenues en retardant l'horloge (reprogrammation, en jargon) des cellules cutanées simples afin qu'elles retrouvent leur caractère ancestral de cellules souches.
Takanori Takebe et ses collègues de l'école de médecine de l'université de Yokohama au Japon présenteront demain dans Nature une enquête appelée à avoir un impact scientifique remarquable dans un avenir proche. Ils ont réussi à générer pour la première fois "un organe humain tridimensionnel vascularisé", spécifiquement un foie, à partir de cultures de cellules souches iPS. Pour démontrer que cela fonctionne, ils l'ont transplanté sur des souris humanisées ou se sont préparés à ne pas rejeter l'implant. Mais le foie transplanté est humain. Aussi humaine que la personne dont une cellule cutanée a été retirée pour devenir, avec les techniques Nobel Yamanaka, une culture cellulaire iPS.
L'application clinique de cette technique n'est pas immédiate: Takebe lui-même estime qu'elle arrivera dans 10 ans, ce qui est la façon scientifique de dire "je ne sais pas". Les jaunes de foie que les chercheurs japonais ont générés sont entièrement humains, mais obtenir la permission de les transplanter chez un patient nécessite encore de nombreux protocoles, et certains très importants.
Avant tout, les scientifiques devront démontrer que les risques dérivés des cellules iPS (instabilité génétique, possibilité de dérive cancéreuse) ne l'emportent pas sur les bénéfices de l'implant. Dans les expériences avec des souris, Takebe et ses collègues n'ont détecté aucun de ces problèmes, mais il est évident que cela ne suffit pas.
Le directeur de l'Organisation nationale de transplantation (ONT), Rafael Matesanz, considère le travail des Japonais "très intéressant". "Bien que les cellules iPS soient une autre voie de recherche parmi d'autres", dit-il, "et jusqu'à ce que nous sachions laquelle est la meilleure, toutes doivent être suivies en parallèle, y compris les cellules souches embryonnaires et les structures biomécaniques, telles que celles qui sont explorer pour fabriquer des trachées artificielles. "
Si cette technique ou une autre similaire devait atteindre la pratique clinique, quelle serait son importance dans un pays comme l'Espagne, leader des dons d'organes? "À l'heure actuelle, 1 100 patients sont sur la liste d'attente pour une greffe du foie, et entre 6% et 8% mourront en l'attendant", a déclaré Matesanz. C'est 60 à 80 morts, mais le plus grand expert en transplantation de ce pays souligne que ce chiffre ne doit pas être pris comme un indice de l'utilité d'une source de transplantation hépatique. "S'il y avait deux fois plus de foies, la demande doublerait également", explique Matesanz.
Les médecins et les chirurgiens sont parfaitement conscients de la quantité de foies - qu'il s'agisse de donneurs vivants ou morts - et, tout comme l'Espagne est en tête du classement mondial des donneurs, il y aurait toujours amplement de place pour la croissance des greffes. Par exemple, les patients atteints d'un cancer disséminé sont exclus en tant que bénéficiaires potentiels lorsque les dons sont rares, mais seraient de plus en plus inclus si le système de santé trouvait une nouvelle source d'organes ou des choses qui fonctionnent comme des organes.
Les applications possibles des jaunes de foie japonais ne se limitent pas aux transplantations futures. Matesanz souligne deux possibilités susceptibles de se présenter avant ces interventions chirurgicales. «L'une consiste à essayer de nouveaux médicaments», explique le directeur de l'ONT. C'est une possibilité particulièrement intéressante avec le foie, qui est l'organe qui métabolise les substances étrangères dans le corps, y compris les médicaments. L'examen de la toxicité d'une nouvelle molécule dans les cultures de jaune d'oeuf pourrait considérablement faciliter les tests qu'elle doit réussir jusqu'à ce qu'elle atteigne - ou non - son application clinique.
Et la deuxième application possible à court terme est le traitement avec des cultures d'hépatocytes ou des cellules hépatiques. Pas avec des jaunes ou des organes tridimensionnels, mais avec de simples cellules hépatiques en culture qui sont l'un de ses constituants. «Il s'agit d'une option thérapeutique rare, mais déjà utilisée en pratique clinique», explique Matesanz. Il est parfois utilisé pour maintenir un patient en vie jusqu'à l'arrivée de l'organe de sauvetage ou pour traiter des enfants présentant des déficiences métaboliques ou des maladies héréditaires dans lesquelles une enzyme ou un catalyseur biologique manque. Les hépatocytes fournissent dans ce cas les enzymes normales qui manquent à l'enfant.
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La technique peut prendre environ 10 ans pour atteindre la clinique, mais c'est une preuve de principe des principes fondamentaux de la médecine régénérative émergente: la fabrication d'organes et de tissus qui peuvent être transplantés chez les patients pour traiter un large éventail de maladies incurables. La découverte des cellules souches iPS par Shinya Yamanaka, dernier prix Nobel de médecine, a motivé le Japon à mettre ses meilleures ressources scientifiques au service du développement et de l'application clinique de la médecine régénérative.
Les cellules IPS sont la grande promesse de ce domaine de recherche biomédicale. Sa principale alternative, pour tout ce qui est connu jusqu'à présent, ce sont les cellules souches embryonnaires (ESC, par les initiales de son nom anglais embryionic stem cells), qui ont été en 1998 le grand déclencheur de ce domaine de recherche, mais aussi ils ont gagné la répudiation religieuse pour l'obtention d'embryons humains pendant deux semaines, avant l'implantation dans l'utérus. Les cellules IPS, en revanche, sont obtenues en retardant l'horloge (reprogrammation, en jargon) des cellules cutanées simples afin qu'elles retrouvent leur caractère ancestral de cellules souches.
Takanori Takebe et ses collègues de l'école de médecine de l'université de Yokohama au Japon présenteront demain dans Nature une enquête appelée à avoir un impact scientifique remarquable dans un avenir proche. Ils ont réussi à générer pour la première fois "un organe humain tridimensionnel vascularisé", spécifiquement un foie, à partir de cultures de cellules souches iPS. Pour démontrer que cela fonctionne, ils l'ont transplanté sur des souris humanisées ou se sont préparés à ne pas rejeter l'implant. Mais le foie transplanté est humain. Aussi humaine que la personne dont une cellule cutanée a été retirée pour devenir, avec les techniques Nobel Yamanaka, une culture cellulaire iPS.
L'application clinique de cette technique n'est pas immédiate: Takebe lui-même estime qu'elle arrivera dans 10 ans, ce qui est la façon scientifique de dire "je ne sais pas". Les jaunes de foie que les chercheurs japonais ont générés sont entièrement humains, mais obtenir la permission de les transplanter chez un patient nécessite encore de nombreux protocoles, et certains très importants.
Avant tout, les scientifiques devront démontrer que les risques dérivés des cellules iPS (instabilité génétique, possibilité de dérive cancéreuse) ne l'emportent pas sur les bénéfices de l'implant. Dans les expériences avec des souris, Takebe et ses collègues n'ont détecté aucun de ces problèmes, mais il est évident que cela ne suffit pas.
Le directeur de l'Organisation nationale de transplantation (ONT), Rafael Matesanz, considère le travail des Japonais "très intéressant". "Bien que les cellules iPS soient une autre voie de recherche parmi d'autres", dit-il, "et jusqu'à ce que nous sachions laquelle est la meilleure, toutes doivent être suivies en parallèle, y compris les cellules souches embryonnaires et les structures biomécaniques, telles que celles qui sont explorer pour fabriquer des trachées artificielles. "
Si cette technique ou une autre similaire devait atteindre la pratique clinique, quelle serait son importance dans un pays comme l'Espagne, leader des dons d'organes? "À l'heure actuelle, 1 100 patients sont sur la liste d'attente pour une greffe du foie, et entre 6% et 8% mourront en l'attendant", a déclaré Matesanz. C'est 60 à 80 morts, mais le plus grand expert en transplantation de ce pays souligne que ce chiffre ne doit pas être pris comme un indice de l'utilité d'une source de transplantation hépatique. "S'il y avait deux fois plus de foies, la demande doublerait également", explique Matesanz.
Les médecins et les chirurgiens sont parfaitement conscients de la quantité de foies - qu'il s'agisse de donneurs vivants ou morts - et, tout comme l'Espagne est en tête du classement mondial des donneurs, il y aurait toujours amplement de place pour la croissance des greffes. Par exemple, les patients atteints d'un cancer disséminé sont exclus en tant que bénéficiaires potentiels lorsque les dons sont rares, mais seraient de plus en plus inclus si le système de santé trouvait une nouvelle source d'organes ou des choses qui fonctionnent comme des organes.
Les applications possibles des jaunes de foie japonais ne se limitent pas aux transplantations futures. Matesanz souligne deux possibilités susceptibles de se présenter avant ces interventions chirurgicales. «L'une consiste à essayer de nouveaux médicaments», explique le directeur de l'ONT. C'est une possibilité particulièrement intéressante avec le foie, qui est l'organe qui métabolise les substances étrangères dans le corps, y compris les médicaments. L'examen de la toxicité d'une nouvelle molécule dans les cultures de jaune d'oeuf pourrait considérablement faciliter les tests qu'elle doit réussir jusqu'à ce qu'elle atteigne - ou non - son application clinique.
Et la deuxième application possible à court terme est le traitement avec des cultures d'hépatocytes ou des cellules hépatiques. Pas avec des jaunes ou des organes tridimensionnels, mais avec de simples cellules hépatiques en culture qui sont l'un de ses constituants. «Il s'agit d'une option thérapeutique rare, mais déjà utilisée en pratique clinique», explique Matesanz. Il est parfois utilisé pour maintenir un patient en vie jusqu'à l'arrivée de l'organe de sauvetage ou pour traiter des enfants présentant des déficiences métaboliques ou des maladies héréditaires dans lesquelles une enzyme ou un catalyseur biologique manque. Les hépatocytes fournissent dans ce cas les enzymes normales qui manquent à l'enfant.
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