Les cellules souches totipotentes de l'embryon précoce

                                          La cellule souche  qui est totipotente par excellence,et capable de contribuer à tous les tissus du corps,est l'oeuf fécondé.Les cellules isolées à partir de l"embryon très précoce,le blastocyste,ont également cette potentialité.Tandis que,in vivo,ces cellules ont une vocation limitée à se renouveler,il s'est avéré possible d'isoler les lignées de cellules souches embryonnaires(ES) qui se reproduisent indéfiniment in vitro.Le maintien de totipotence est démontré par leur capacité,une fois réintroduites dans l'embryon précoce,à contribuer à tous les tissus de l'embryon de l'adulte.Des lignées de cellules ES existe chez la souris depuis dix ans.Ces cellules non différenciées peuvent être modifiées par recombinaison homologue in vitro et leur réintroduction chez l'embryon précoce permet la création d'une souris génétiquement modifiée.Cette technologie a contribué très largement aux avancées scientifique récentes en biologie du développement,physiologie et pathologie intégrative,avec la création de modèle de maladies humaines.Dans certaines conditions de culture,les cellules ES se différencient,donnant un mélange de type cellulaires.Des cellules embryonnaires de souche ont été isolées également à partir de d'embryons humains.La possibilité de manipuler la différenciation de ces cellules pourrait avoir des retombées importantes en médecine régénérative.Pour l'instant,la quasi-totalité des expérences ont été faites avec des cellules ES de souris.Il a été démontré que différentes conditions de culture favorient un type de différenciation tissulaire par rapport à un autre.Ainsi les cardiomoycytes(cellules du muscle du coeur) se forment facilement et peuvent être purifiés sur gradient.Il est également possible,en ajoutant différents facteurs au milieu,de diriger la différenciation d'un type neuronal particulier,par exemple.Le grand intérêt de ce système,dans le contexte d'une thérapie cellulaire éventuelle,est d'abord la possibilité de produire les cellules souches sous forme de lignée proliférative en quantité illimitée,et puis d'introduire des modifications génétiques pour pallier la défience d'un gène muté ou un rejet immunitaire de l'hôte,par exemple.La différenciation<<dirigée>> permet la sélection d'un type cellulaire,ou mieux,les précurseurs d'un tissu.L'introduction de telles cellules dans un tissu abîmé d'un hôte devrait amener à une régénération de la lésion.Mais cette dernière étape est loin d'être évidente dans le contexte de thérapie cellulaire.Il s'agit de l'introduction d'une cellule embryonnaire dans un tissu adulte avec la problèmatique de régulation du comportement de la cellule pour évité la formation de tumeurs.Même la greffe de cellules embryonnaires différenciées peut être suivie d'une reprise de la prolifération.D'un autre côté,la survie de cellules embryonnaires qui portent des protéines de surface différentes  et qui ont des besoins nutritionnels potentiellement différent n'est pas garantie dans un tissu adulte.Actuellement,il y a relativement peu de données sur ces points importants et sur leur maîtrise.Néanmoins,on trouve quelques exemples encourageants:l'introduction de précurseurs gliaux,dérivés des cellules souches murines,dans les cerveaux de rats déficients en myélne,résulte en la production d'une myéline fonctionnelle,qui entoure et isole les neurones.En plus d'éventuelles possibilités de thérapie cellulaire avec les précurseurs tissulaires bien aiguillés,par exemple vers les neurones dopaminergiques qui peuvent être transplantés pour le traitement de la maladie de Parkinson,des cellules ES humaines peuvent aussi fournir les modèles précieux pour le développement de nouveaux traitements pharmacologiques.Les modèles animaux ne répondent pas toujours comme l'homme et la phase de tests cliniques in vivo est extrêment onéreuse actuellement.Beuacoup de médicaments potentiellement très bénéfiques n'aboutissent jamais à cause de ce problème,qui pourrait être significativement atténué par le criblage préalable des cellules humaines appropriées.Le transfert d'un noyau provenant d'une cellule adulte vers le cytoplasme d'une cellule embryonnaire pourrait constituer une autre approche,permettent de s'appuyer sur les cellules ES.Le but est de reprogramme l'information génétique contenue dans le noyau adulte pour créer en quelque sorte une cellule souche.En fait,cette approche passe pour le moment par l'injection de noyaux adultes dans les oeufs dépourvus de chromosomes maternels,avec dérivation des cellules souches ES à partir de l'embryon qui en résulte.Dans un but thérapeutique,on évitera ainsi le problème de rejet immun,dans la mesure où le noyau qui contient cette information génétique proviendra du patient.Un autre avantage éventuel est que la cellule crée par l'injection d'un noyau dans une cellule ES puisse être facilement amplifiée et manipulée.En plus de la difficulté de dériver les ES,beuacoup des problèmes liés à leur réintroduction chez le patient reste les mêmes.De plus,le noyau d'une cellule adulte à sa propre histiore qui amène aux modifications épigénétiques,telle l'empreinte parentale,et aux changement génétiques tel le racourcissement des télomères des chromosomes,qui marquent le vieillissement cellulaire.Ces phénomènes ont déventuelles retombées négatives sur la nature d'une telle cellule souche réintroduite dans le tissu adulte et éventuellement dérégulée par la tentative de reprogrammation.Néanmoins,dns un contexte tehérapeutique cette approche mérite d'être poursuivie également avec les cellules ES humaines.