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CELLULES SOUCHES

DÉFINITION DES CELLULES SOUCHES

Une cellule souche est une cellule qui peut se multiplier et qui est dotée

de la capacité de se transformer en un ou plusieurs types de cellules spécialisées (= de se différencier).

Trois caractéristiques distinguent les cellules souches des cellules matures

et spécialisées. Il s’agit de la "non-différenciation», de la « prolifération » et de la fonction « réparatrice ».

• Non-différenciation: La plupart des cellules « normales » du corps ont une tâche bien spécifique. On parle donc de forte différenciation. Les cellules de la peau,

des organes, du sang, etc. sont seulement aptes à remplir leur fonction spécifique et ne peuvent pas prendre la relève pour remplir les fonctions

d’autres cellules.

Les détails complets du matériel génétique ou de l'ADN d’une personne entière se trouvent dans chaque noyau de cellule. En plaçant des groupes

de méthyle (-CH3) sur la place correspondante des gènes, l'information sur d'autres fonctions est renfermée et la cellule sera spécialisée pour

remplir une certaine fonction seulement, elle est donc différenciée. Cette spécialisation ou différenciation de la cellule est en principe irréversible.

Les cellules souches ne sont pas différenciées et garde aussi bien la

capacité de créer certains types de cellules que celle de se reproduire.

• Prolifération: Une cellule normale se multiplie rarement ou jamais. Une cellule souche par contre peut se renouveler longtemps en se divisant. En termes

scientifiques, on appelle cela un auto-renouvellement.

Une cellule souche peut se multiplier très rapidement et sans vieillissement détectable grâce à ses télomères.

En se divisant, la cellule souche garde toutes ses propriétés et au même temps, elle est capable de former des cellules plus spécialisées. Dans des

circonstances normales, ou grâce à un signal approprié, les cellules souches se différencient en différents types de cellules qui constituent

l'organisme. Les cellules souches se transforment en cellules matures avec des fonctions spécialisées que sont les cellules du cœur, de la peau ou des

cellules nerveuses par exemple.

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Les cellules souches se retrouvent dans tous les organismes multicellulaires. Il en existe également des exemples dans le règne

végétal.

• Fonction réparatrice

On a constaté que les cellules cancéreuses parviennent à supprimer les

groupes de méthyle dans le noyau des cellules ce qui rend à la cellule sa capacité de se diviser. Mais la capacité de différenciation s’est souvent

perdue dans les cellules cancéreuses. Une différence importante entre les cellules cancéreuses et les cellules

souches est la capacité des cellules souches à reconstituer correctement un organe ou des tissus, alors que les cellules cancéreuses se répandent

de manière incontrôlable (sans respecter les limites d'autres tissus) et se multiplient inutilement / inefficacement.

TYPES DE CELLULES SOUCHES

Les types de cellules souches sont déterminés par la source (le moment de prélèvement dans le développement du corps humain) et par leur

potentiel (en quelles cellules peuvent–elles encore se transformer).

• Selon la source: d’où provient la cellule souche ?

Des cellules souches embryonnaires et adultes

Les cellules souches embryonnaires sont des cellules qui ont été prélevées entre la phase initiale de l'ovule fécondée, appelée aussi zygote, qui suit

immédiatement la fusion d'un ovule et d’un spermatozoïde, et la phase de développement du blastula ou blastocyste.

Après la fusion de l'ovule et du sperme, l'ovule fécondé commence à se

diviser, d'abord en deux cellules filles, puis quatre, huit, seize cellules, etc. Ce stade précoce de l'embryon, allant jusqu’à quatre jours après la

fécondation et où l’on décompte entre 8 à 128 cellules, s’appelle « morula » parce que l’amas de cellules ressemble à une mûre.

Du stade morula, on passe au stade de blastula ou blastocyste. A partir du

cinquième jour après la fécondation, les différentes divisions donne à l'embryon la forme d'une boule creuse appelée blastula (du mot grec

BLASTOS = germe). Les premières différences évolutives entre les cellules

sont déjà perceptibles : à partir de ce stade, l'embryon contient trois couches chacune formant la base d'un type de tissu différent : les couches

internes et externes qui donneront naissance au placenta et autres

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annexes, et sur la couche interne se forme un amas cellulaire. Les cellules

prélevées, à ce stade, au cœur même cet amas de cellules (en anglais « inner cell mass ») du blastocyste seront les cellules souches

embryonnaires. Ces cellules mises en culture.se multiplieront « à l’infini ».

Ces cellules souches embryonnaires sont également désignées comme

cellules ESC (= embryonal stem cell).

Les cellules souches adultes sont des cellules qui ont déjà connu une

différenciation. Après le stade de morula et de blastula, les cellules souches ont déjà évolué dans une certaine direction. Cette dénomination

ne désigne donc pas une cellule prélevée dans un corps adulte, mais indique que ces cellules ne sont plus en mesure de former tous les types

de cellules. Il s’agit donc plutôt de cellules souches "non-embryonnaires" que l’on

rencontre dans les différents tissus, à la fois chez le fœtus, chez le

nouveau-né, chez l’enfant et l’adulte.

Des cellules souches adultes sont plutôt rares dans le corps humain adulte et difficiles à identifier.

Les cellules souches adultes sont théoriquement présentes dans des tissus à renouvellement rapide aussi bien que dans des tissus à renouvellement

lent. On a déjà retrouvé des cellules souches dans trois types de tissus à

renouvellement rapide, dans l’épiderme (la peau), dans le tissu intestinal et dans la moelle osseuse. Des cellules souches se trouvent aussi dans

des tissus à renouvellement lent mais sont encore beaucoup plus difficiles à localiser, comme par exemple dans les muscles et les cellules du foie.

On a également trouvé des cellules souches dans le cerveau. La recherche se concentre actuellement sur les cellules souches dans la pulpe dentaire,

la cornée et la rétine.

Les cellules souches adultes sont difficiles à identifier manque de preuves de leur capacité de prolifération et de différenciation. Pour le reste, dans

un tissu, rien ne distingue les cellules souches adultes des autres cellules.

• Selon leur potentiel : quelle cellules peuvent encore se développer à

partir de ces cellules souches ?

La distinction selon leur potentiel indique quelles évolutions sont envisageables à partir de ces cellules souches. On distingue trois types:

des cellules totipotentes, pluripotentes et multipotentes.

L'œuf a la force ou le potentiel de se développer pour former un être humain entier après la fécondation. Cela signifie que l'ovule fécondé est

"totipotent" : tout un individu peut se développer à partir de cette cellule. Même après la première division, chaque cellule garde son caractère

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totipotent.

Des vrais jumeaux en sont l’exemple. L'œuf se divise en deux parties qui

évoluent séparément pour développer des jumeaux génétiquement

identiques. Les cellules issues des premières divisions de l'œuf fécondé ont chacune le

potentiel de former un être humain à part entière. Ceci n’est possible que jusqu’à une division en 8 cellules. Chaque cellule a le potentiel de former

tous (= toti) les types de tissu humain.

Après cette phase, les cellules souches deviennent un peu plus spécifiques. Une cellule souche prélevée dans la masse interne du

blastocyste ne peut plus produire un individu entier. Elles sont « pluripotentes » : tous les types de cellules peuvent se former à partir de la

cellule souche embryonnaire, mais pas un être vivant entier. En fait, ces cellules souches ont déjà fait l'objet d'une différenciation. Cependant, ces

cellules souches pluripotentes peuvent évoluer vers une de plus de 200 espèces de cellules humaines décrites, moyennant une stimulation

suffisante et appropriée. Les trois types germinatifs(mésoderme,

endoderme et ectoderme)avec leur potentiel de former tous les tissus sont encore disponibles.

Les cellules souches adultes ne sont ni totipotentes (elles ne peuvent plus

se développer en un individu) ni pluripotentes (elles ne peuvent plus former les trois types germinatifs de tissus), elles sont « multipotentes ».

Ces cellules souches produisent un type spécifique de tissu et gardent leur capacité de continuer à se renouveler. Parfois malgré le fait qu'elles

forment différents types de cellules, ces cellules font toutes partie d'une même famille. Par exemple, les cellules souches hématopoïétiques (c'est-

à-dire des cellules souches de la moelle osseuse) peuvent se développer pour former des globules rouges, des plaquettes, des globules blancs et

des macrophages, mais elles ne peuvent jamais former des cellules musculaires ou nerveuses. Certaines cellules souches sont unipotentes et

se développe en un seul type de cellule. C'est le cas pour la peau, le foie

et les cellules intestinales.

Oeuf (ovule, ovocyte)

A présent, regardons en détail les différentes étapes du développement de l'œuf jusqu’à l'adulte.

Les cellules souches prélevées à un certain stade de développement ont des propriétés spécifiques, avec leurs avantages et leurs inconvénients qui

détermineront leur application.

La première catégorie de cellules souches est la cellule souche « originelle », l'œuf.

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Toute femme en bonne santé est née avec un système de reproduction

contenant un certain nombre de d'œufs (potentiels) dans ses ovaires. Les ovules dans les ovaires grandissent et à mesure qu’ils mûrissent, ils

migrent à la surface de l'ovaire, emballés dans un follicule. Normalement,

un œuf arrive par mois à maturation dans son follicule. Le follicule éclate et l’œuf "tombe" dans la trompe dont le bout est en forme d'entonnoir :

l'on parle alors « d’ovulation » qui se produit environ 14 jours après le début de la dernière menstruation.

Pour étudier les ovules "in vivo", ils sont "cueillis et récoltés ». Il s'agit d'un acte médical invasif dans la mesure où cela nécessite une

intervention médicale sérieuse. La production hormonale de la femme ou de la fille sera stimulée pour produire plusieurs follicules et ovules. La

production hormonale hypophysaire normale est interrompue et la production d'ovules par les ovaires est ensuite stimulée par une

administration d’hormones hypophysaires exogènes (FSH). Quand on constate la présence d’un nombre suffisant de follicules (par échographie

vaginale), la maturation et l’ovulation sont stimulées par l’administration d'autres hormones hypophysaires (LH). Ainsi, le prélèvement d'une

douzaine d'œufs devient possible grâce à cette stimulation. Aussi bien le

traitement hormonal chez la femme donatrice que le prélèvement d'œufs peut provoquer des complications médicales telles que le syndrome de

l’hyperstimulation, des saignements ou des risques d'infection. Le prélèvement des œufs est une longue procédure contraignante qui

nécessite des nombreux déplacements pour les rendez-vous, entre d’autres inconvénients. On comptabilise plus de 60 heures d'interventions

médicales réparties sur plusieurs semaines.

La plupart des prélèvements d’ovules ont lieu dans le contexte d’une fécondation in vitro (FIV) quand le désir d’enfant se heurte à un problème

de stérilité (voir aussi le chapitre sur la fertilité). Cette technique existe déjà depuis environ 30 ans. Les risques liés à cette stimulation hormonale

artificielle des ovaires ne sont toutefois pas encore entièrement répertoriés. L'administration des hormones peut provoquer une

hyperstimulation (ovarian hyperstimulation syndrom) difficilement prévisible.

Les symptômes de l'hyperstimulation sont variées et vont de la nausée à de graves complications telles qu’une thrombose ou la mort. Les

complications graves sont toutefois rares, de l’ordre de moins d’un 1%. Mais on a pu observer plus tard des perturbations de la fécondité chez la

femme donatrice. Les risques liés au don d’ovules devraient être étudiés davantage.

Les ovules excédents dont on n’a plus besoin pour répondre à ce désir

d’enfant, peuvent également être utilisés pour la recherche. La mise en culture de cellules souches embryonnaires aussi bien que le

clonage thérapeutique nécessitent un nombre important d’ovules. Le clonage consiste à remplacer le nucleus ou le noyau de l'œuf par le

noyau d’une cellule quelconque du patient à traiter. L’ovule contenant le noyau d’une cellule du patient est ensuite stimulé pour se diviser jusqu’à

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former un blastocyste. Arrivé à ce stade, les cellules souches

embryonnaires (qui sont pleinement compatibles avec le patient) seront retirées de la masse interne et éventuellement mises en culture ou

utilisées pour une thérapie cellulaire (voir le chapitre traitant des autres

applications).

Morula

Dans la phase « morula », l’ovule fécondée se multiplie pour la première fois. Elle se divise en deux, en quatre etc. On appelle ces cellules

également blastomères.

Lorsqu’un ovule fécondé se divise en deux et que les deux cellules se développent ensuite indépendamment, cela donne des vrais jumeaux.

Les propriétés de cette morula sont telles que chaque cellule créée à partir

d’une division peut encore évoluer vers un individu complet. Ces cellules sont totipotentes.

Il est possible de prélever une cellule de la morula sans que la croissance

du fœtus ou de l’enfant soit affectée. Les possibilités d’évolution du fœtus restent intactes. Dans le cas d’une FIV (fertilisation in vitro) on peut

prélever une cellule de la morula pour faire des tests diagnostiques. Cela signifie qu’on peut détecter des maladies génétiquement transmissibles ou

choisir la compatibilité sanguine souhaitée. Ensuite, il est possible au

cours d’une procédure de FIV de n’implanter que les embryons sélectionnés.

Un exemple de l’application de cette technique est le « bébé-médicament»: un bébé est créé par FIV dont le sang sera compatible avec

le sang d'un frère ou d’une sœur atteint de leucémie. Ce bébé est un donneur compatible pour le frère ou la sœur malade. A la naissance du

bébé-médicament, le sang du cordon ombilical est immédiatement récolté pour prélever les cellules souches destinées au traitement du patient

leucémique.

Le prélèvement d’une cellule souche de la morula n'a pas d'incidence sur la viabilité de l'embryon qui peut continuer à se développer normalement.

Un prélèvement de cellules souches au stade ultérieur (blastula) conduit par contre à la mort de l'embryon ce qui pose un dilemme éthique pour la

recherche sur les cellules souches. L'aspiration d'une cellule de la morula

mettrait théoriquement fin au débat éthique sur la mort de l'embryon lors de la création des cellules souches embryonnaires. On appelle cette

technique « épargnant l’embryon ».

Blastula ou Blastocyste

Cinq à six jours après la fécondation, l’œuf fécondé s’est divisé en environ 100 à 200 cellules. Ces cellules prennent la forme d'une boule creuse. La

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couche externe de cellules évoluera pour former le placenta et d'autres

membranes entourant le fœtus. À l'intérieur de cette boule creuse se trouve un petit amas de cellules. Cette « masse cellulaire interne » (ICM)

du blastocyste est le fœtus lui-même. Ce sont précisément ces cellules qui

constituent la principale source de cellules souches embryonnaires humaines.

Ces cellules souches embryonnaires peuvent évoluer vers tous les types de tissus humains qui constituent une personne, elles sont donc

pluripotentes. On a recensé 200 tissus à ce jour, répartis en trois types de germes de tissu : l’ectoderme, l’endoderme et le mésoderme. Ces cellules

souches prélevées de l’intérieur de la masse cellulaire ne sont plus totipotentes car elles ne peuvent plus former un individu entier.

Chaque type de cellule (par exemple le foie, le muscle et la peau) peut se

multiplier ensuite pratiquement à l’infini, à condition qu'elle soit mise dans un milieu de culture adéquat : c'est ce qu'on appelle une lignée cellulaire.

Ces cultures stables et homogènes de certains tissus particuliers peuvent peut-être un jour être utilisées pour une thérapie cellulaire et venir

remplacer la transplantation d'organes.

Il y a au moins trois problèmes majeurs à résoudre pour qu’une thérapie cellulaire puisse à terme remplacer une transplantation d’organe :

- pour remplacer un organe, on a besoin d’une quantité énorme de cellules ;

- les cellules embryonnaires ont leur propre ADN et peuvent donc provoquer les mêmes problèmes de compatibilité et de rejet qu'une greffe

; - les cellules souches embryonnaires peuvent se développer chez le

bénéficiaire de façon incontrôlée et prendre la forme d’une tumeur.

Les cellules souches embryonnaires humaines sont prélevées dans la blastula et ce prélèvement cause la mort de l'embryon. La destruction

d'un embryon se trouve au cœur du débat éthique qui entoure la recherche sur des cellules souches embryonnaires.

La recherche sur des cellules souches embryonnaires se fait sur des

cellules provenant d'un excès de blastocystes fécondés ou d'embryons (après un traitement de fécondation in vitro). Les parents qui entament

une démarche de FIV pour contrer un problème de stérilité doivent donner leur accord ou leur "consentement éclairé".

Les ovules fécondés en FIV sont congelés dans l’état de blastocyste et

peuvent ensuite être implantés chez la mère ou chez une mère porteuse. Les parents peuvent décider de donner les blastulas surnuméraires à

d'autres couples, les faire détruire ou encore permettre leur utilisation dans le cadre de la recherche scientifique.

En outre, une femme peut aussi décider d’être donatrice d’ovule sans

vouloir d’enfant ; l'ovule qui servira à la recherche scientifique est alors fécondé avec du sperme anonyme pour produire un blastocyste, des

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cellules souches embryonnaires et des lignées cellulaires. Des lignées

cellulaires souches peuvent donc être mises en culture à partir de ces blastulas spécialement créées pour des objectifs scientifiques.

Dans le cas des thérapies cellulaires, le problème de compatibilité mentionné plus haut peut être résolu par du clonage. On peut remplacer

le matériel génétique de l'ovule de la femme par le noyau d’une cellule du patient – c’est ce qu’on appelle un transfert nucléaire de cellules

somatiques (SCNT) - et stimuler la prolifération de cet ovule par impulsions électriques. Cela donne une blastula à partir de laquelle les

cellules souches embryonnaires peuvent être cultivées contenant l'ADN du patient. On appelle cette dernière possibilité du « clonage thérapeutique »

et cette méthode est juridiquement très strictement encadrée. Il est important de savoir que la recherche sur le clonage nécessite de disposer

d’une très grande quantité d'œufs.

Les recherches sur les cellules souches sont pour la plus grande partie faits sur les cellules souches provenant du blastula et mises en culture

dans des boîtes de Petri. La culture de lignées cellulaires à partir de ces

cellules prélevées requiert une grande expertise et un bouillon de culture optimisé. Les nutriments adéquats, la bonne température ainsi que la

prévention de contamination par des bactéries et des champignons sont d'une grande importance. Pour le moment, les techniques actuelles de

culture et les exigences pour tenir en vie de lignées cellulaires sont telles qu’elles rendent une utilisation à grande échelle de cellules souches

embryonnaires dans le cadre d’une thérapie cellulaire pratiquement impossible.

Il n’existe actuellement pas (encore) de thérapie cellulaire pour des

patients qui serait basée sur l’utilisation des cellules souches totipotentes ou pluripotentes. Etant donné la forte prolifération et la différenciation des

cellules souches embryonnaires indifférenciées, elles sont difficiles à contrôler. Lors d’une injection au cours d’une thérapie cellulaire chez un

patient, elles pourraient proliférer de façon sauvage et provoquer la

formation d’une tumeur appelée tératome. Des recherches sur la façon précise dont les cellules souches évoluent dans un sens ou dans l’autre,

ainsi que sur la question comment influencer leur évolution, sont en plein essor.

Les cellules souches embryonnaires sont avant tout utilisées pour la

recherche scientifique fondamentale. On peut stimuler les cellules souches pour qu’elles se différencient en une sorte de tissu ou lignée cellulaire,

pour ensuite étudier les effets toxiques de certains médicaments sur ces tissus d'étude ou pour améliorer les connaissances sur le fonctionnement

de ce type de cellules. L'étude des cellules souches porteurs de certains gènes (par exemple des lignes de cellules souches transportant la

mutation deltaF508 qui provoque la mucoviscidose) permet d’étudier scientifiquement ces maladies génétiques et de se servir des cultures

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cellulaires comme modèle d'essai pour des traitements potentiels.

La recherche de facteurs chimiques qui induisent la stimulation et la

différenciation va probablement conduire à la découverte de nouvelles

hormones de croissance. Ainsi, on a déjà découvert l'EPO ou « l’hormone de croissance des globules rouges ».

En plus de l’omniprésente question sur l'acceptabilité éthique de la

"destruction" d'embryons par le prélèvement de cellules souches embryonnaires, et davantage encore sur la création d'embryons aux seuls

fins de recherche, il faudrait également se poser la question éthique suivante : est-il acceptable d’encourager des jeunes filles et des femmes

de donner des ovules en connaissant les risques potentiels que cela comporte pour leur santéfuture? (Voir chapitre Questions bioéthiques)

Il est d’autant plus urgent de répondre à ces questions que la demande (et le manque) d’ovules est forte, aussi bien comme don aux couples en

problème de stérilité que pour la recherche.

Fœtus

Après le stade de blastula, des différents types de cellules différenciées évoluent dans l’embryon pour former les organes, la peau, etc. Les

cellules souches présentes dans le fœtus ne sont donc plus « embryonnaires », mais des cellules souches « adultes ».

Les cellules souches adultes sont multipotentes et non plus pluripotentes.

Ils ne sont plus en mesure de former tous les types de cellules. En outre, ces cellules souches sont plus difficiles à trouver et leur potentiel

de différenciation est moins fort. Par conséquent, la recherche de cellules souches dans des fœtus après un avortement ou après une fausse couche

n’est plus d’actualité.

Le débat sur l'avortement est aussi une question sociale et éthique.

L'utilisation de fœtus comme source de cellules souches pour la recherche est trop « chargée » et donc inappropriée.

Le sang du cordon ombilical

A la naissance du bébé, après avoir clampé le cordon ombilical, on peut collecter le sang restant dans la partie reliée au placenta.

Le cordon ombilical est d'abord clampé ; ensuite on ponctionne le vaisseau sanguin du cordon ombilical coté placenta. Le sang du placenta est ainsi

recueilli dans un sachet. Après des tests de contrôle et de typage cellulaire, ces échantillons de sang sont congelés.

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Le sang du cordon ombilical contient des cellules souches adultes aux

capacités hématopoïétiques, c’est à dire qu’elles peuvent former du sang. Elles peuvent évoluer vers des cellules formant du sang (globules rouges,

globules blancs et plaquettes) ou en améliorer l'immunité. Il s’agit de

cellules souches hématopoïétiques que l’on rencontre plus tard uniquement dans la moelle osseuse. Ces cellules souches sont

multipotentes et uniquement destinés à devenir des cellules de sang ou tissus conjonctif médullaire. Ces cellules sont très appropriées pour le

traitement des patients atteints de leucémie. Bien que ces cellules souches provenant du sang ombilical soient des

cellules souches adultes, elles ont encore une grande plasticité et puissance.

Par rapport à des cellules souches adultes de la moelle osseuse d'un adulte, ces cellules souches hématopoïétiques du sang ombilical sont plus

immatures. On les dit "naïves" car leur matériel génétique n’a pas encore subi l'influence de l'environnement et leur système immunitaire n’est pas

encore pleinement développé. Cela diminue le risque de rejet lors d'une utilisation dans l’organisme du patient et limite les risques d'infection lors

du transfert.

Par rapport à la collecte de cellules hématopoïétiques de la moelle osseuse

par ponction sternale ou iliaqque, ces cellules souches sont très faciles à récolter du sang ombilical. En plus, la collecte des échantillons de sang est

plus facile à organiser que les dons de moelle osseuse.

Cependant, la quantité de cellules souches contenue dans ces échantillons de sang de cordon ombilical est insuffisante pour soigner les adultes

souffrants de leucémie. Par placenta, on peut récupérer jusqu'à 100 millilitre de sang, au

maximum. C’est trop peu pour pouvoir effectuer une transplantation à un adulte. Mais la quantité est importante pour le bébé: la moyenne du

volume sanguin d'un bébé de 3 kg est de 300 ml.

La quantité de sang prélevé au cordon ombilical est plus élevée en cas

• d'accouchement vaginal • de poids élevé de l'enfant

• de clampage plus ou moins précoce après la naissance: 30 secondes après la naissance de l'enfant on obtient 35 ml/kg, après 2 minutes on

obtient 14 ml/kg de poids corporel de l'enfant.

Un clampage trop rapide peut toutefois provoquer une anémie chez le bébé.

L’avantage de ce procédé est que le sang de cordon ombilical comme source de cellules souches n’est pas l’objet de questions éthiques liées au

statut de l'embryon humain.

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Banques de sang de cordon

En la matière, il ne faut pas oublier de mesurer l'importance pour la société (le traitement de la leucémie nécessite des réseaux de banques

publiques de sang de cordon) et l’enjeu d’intérêts privés (congeler le sang de cordon pour une auto-thérapie par exemple pour soutenir la carrière

sportive du père ou de la mère).

Netcord est une banque de données mondiale sur les types des cellules souches de sang de cordon congelées dans des banques publiques.

Netcord offre à des patients atteints de leucémie et qui ont besoin de cette thérapie un stock de cellules souches compatibles.

A côté, il existe de plus en plus des banques privées qui congèlent contre rémunération le sang de cordon des nouveau-nés, et le conserve par nom

pour une éventuelle utilisation future. Il y a des parents qui font conserver le sang de cordon de leurs enfants en

tant que source future de cellules souches pour leur propre usage.

Dans le cas d’une leucémie de l'enfant, l’utilisation de leur propre sang n'est pas la meilleure option de transplantation.

Certaines personnes caressent aussi l'espoir qu’à partir du sang de cordon de leurs enfants, on pourra bientôt utiliser les cellules souches pour aider

leurs propres cartilages à se régénérer après leur carrière sportive. Ce genre de pratique soulève des questions à caractère éthique, compte

tenu notamment de la viabilité de sang de cordon limitée à 20 ans.

Entretemps, il existe beaucoup plus de banques privées de sang de cordon (plus de 130) que des banques publiques (une cinquantaine).

En Belgique, une seule banque de sang commerciale est actuellement active, Cryo-Save, contre plusieurs banques publiques de sang de

cordon : à Leuven, à la Croix-Rouge de Flandre, à Bruxelles et à Liège. À ce jour, la banque privée de sang de cordon a recueilli plus d'échantillons

de sang de cordon que l'ensemble des banques publiques de sang de

cordon.

Le prélèvement de sang de cordon ombilical pour des banques publiques doit se faire dans des conditions strictes et n’est possible que dans un

nombre limité de maternités. Des tests de contrôle des risques potentiels et de typage cellulaire sont effectués immédiatement. La plupart des

banques publiques sont reliées à NETCORD, afin qu’on puisse trouver l’échantillon de sang le plus compatible dans le cas d’une leucémie à

traiter. Ce système est basé sur le principe de solidarité.

Les banques privées de sang de cordon font des prélèvements dans tous les hôpitaux et facturent plusieurs milliers d’euros pour le prélèvement et

pour la conservation du sang de cordon. Elles ne procèdent à aucun examen supplémentaire.

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Des recherches sont actuellement en cours pour essayer de produire à partir de ces cellules souches de sang de cordon, d'autres types de

cellules que des cellules de sang ou osseuses, p.ex. des cellules de

pancréas ou du foie. On parle dès lors de recherche de « trans-différenciation ».

CELLULES SOUCHES DE L'INDIVIDU ADULTE

Depuis vingt ans, on utilise avec succès des cellules souches hématopoïétiques d’adulte notamment pour des greffes de moelle osseuse

dans le traitement de la leucémie et d'autres maladies.

Entretemps, on a aussi réussi à cultiver in vitro les rares cellules souches hématopoïétiques présents dans le sang périphérique pour ensuite,

lorsque le nombre est suffisant, l’utiliser comme une greffe de moelle

osseuse. Avec un certain succès, la même méthode est utilisée pour des cellules souches de la peau et de la cornée. Des études cliniques sont en

cours pour l'appliquer également aux cellules de cartilage, aux cellules du muscle cardiaque et à d’autres. Le succès n'est pas encore assuré.

L'utilisation de cellules d’adultes pour les transformer en puissantes

cellules souches pourrait résoudre le débat qui entoure l'utilisation de cellules souches embryonnaires. Mais à l'heure actuelle, ce n’est pas

encore possible. Les cellules souches de l’adulte sont multipotentes et peuvent uniquement

produire des types spécifiques de cellules ou de tissus auxquels elles sont destinées. Par exemple, une cellule souche hématopoïétique peut

uniquement former des cellules de sang, et non pas des cellules nerveuses.

Etant donné que ces cellules ont un certain âge (de cellules adultes), elles ont également été exposées aux effets de facteurs environnementaux tels

que la lumière et les substances toxiques. Par de nombreuses divisions, les télomères de leurs chromosomes ont été raccourcis par l'action de

l'enzyme télomérase. Ces différents aspects font qu’il est difficile de transformer des cellules souches d’adultes en cellules souches humaines

prévisibles et sûres pour une utilisation thérapeutique.

Catherine Verfaillie, une scientifique flamande de renommée mondiale, a montré dans son laboratoire dans le Minnesota, qu’on trouve dans la

moëlle osseuse de l’adulte à côté des cellules normales( les cellules souches hématopoiétiques), des cellules spécifiques potentiellement

pluripotentes. Cela signifie qu'il existe des cellules souches adultes à spécificité donnée qui peuvent se dédifférencier pour devenir un autre

type de cellules souches et, peut-être, n'importe quelle cellule. Catherine

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Verfaillie les appelle MAPC ou Multipotent Adult Progenitor Cell. Ces

cellules n’existent probablement pas dans un corps normal, mais sont artificiellement induites au laboratoire.

A côté de ça, des nombreux scientifiques font également des recherches pour déterminer quels stimuli peuvent diriger le développement des

cellules souches d’adultes dans l’une ou l’autre direction.

En 2007, une nouvelle percée scientifique a eu lieu : deux équipes scientifiques, l'une américaine et l’autre japonaise, ont réussi à

transformer des fibroblastes (cellules de tissu de soutien adultes, par exemple la peau), en ESC-like (Embryonic Stem Cell-like)appellées aussi

cellules iPS (« induced pluripotent stem cells”). Ces cellules ont de nombreuses caractéristiques d’une vraie cellule souche

embryonnaire (CSE): elles peuvent se différencier en tous les types de cellules humaines, ils peuvent se multiplier de nombreuses fois sans

vieillissement - ou presque, en raison de leurs longs télomères. Ces cellules iPS ont été créées par manipulation génétique, à savoir par

l'insertion de plusieurs gènes qu’on trouve toujours dans les ESC. L'équipe

de Thompson aux Etats-Unis a implanté les gènes OCT3 / 4, Sox2, NANOG et LIN28, tandis que l'équipe japonaise de Yamanaka à implanté des

gènes OCT3 / 4, Sox2, c-Myc et Klf4 dans des cellules adultes. L’implantation d’un gène peut être réalisée par le biais d'un rétro virus.

Cependant, la production de ces cellules comporte le risque de l'émergence de tumeurs bénignes ou malignes (genèse de tumeur) à

cause du c-myc (le gène du cancer). Il doit encore être démontré que ces cellules iPS ont toutes les caractéristiques de cellules souches

embryonnaires, qu’elle peuvent créer des tissus in vivo, et qu’elles ne donnent pas lieu à une prolifération sauvage ou d’autres complications.

Malgré ces découvertes scientifiques « fantastiques » qui font souvent la

une des journaux, la recherche n'a pas encore démontrée qu'il est possible d’utiliser de manière sûre des cellules iPS créés à partir de

cellules adultes, dans l'organisme humain.

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Fertilité

1. CONCEPTS DE BASE

La fertilité est la possibilité générer de « créer » une nouvelle vie.

Fert-ile: ce terme désigne la possible émergence d’un « fruit » comme un moyen de reproduction par voie sexuelle ou par pollinisation. Arbre > fleur

+ pollinisation des fleurs à partir d'autres fleurs > fruit > nouvel arbre.

La fécondité et la fertilité chez les mammifères sont basées sur la fusion de l'ovule et du sperme.

Animal > œuf + sperme > fruit > nouvel animal

La particularité et l'avantage de ce type de reproduction est qu’il donne toujours lieu à un nouveau mélange unique de caractéristiques par le

mélange des gènes.

A partir du 19ème siècle seulement, il devint possible d’explorer la base biologique de la transmission des caractéristiques héréditaires des

créatures terrestres. S'appuyant sur l'observation de transmission de

certaines caractéristiques simples dans la culture du pois, Mendel (1822-1884) a pu esquisser la transmission des caractéristiques des parents à

leurs enfants comme il l’a exposé dans ses « lois de Mendel », appelées plus tard la génétique. Elles constituent toujours la base de la culture

traditionnelle et des améliorations à apporter dans l'agriculture et l'horticulture.

Darwin (1809-1882) a réussi une révolution scientifique: l'idée que les

créatures sur terre sont d’une forme immuable permanente a été abandonnée et la théorie de l'évolution a été généralement admise, avec

le darwinisme.

Le « Créationisme » c'est-à-dire la doctrine selon laquelle tous les êtres vivants ont été créés par un Créateur, a été généralement acceptée par

les scientifiques et par les théologiens - jusqu’à l’émergence de la théorie

de l'évolution avec Lamarck et Darwin, dans la deuxième moitié du 19e siècle.

Maîtriser la fertilité, et en particulier la fécondation des ovules de femmes,

est un très vieux rêve.

15

L’anglais « Human enhancement » en néerlandais « De Maakbare Mens »

en français « Fabrication/valorisation/renforcement/développement de l'humain » (et la nature), est un rêve qui s’appuie sur l'idée que l’évolution

de la médecine et de la biologie des dernières décennies permettra un

jour de maîtriser la nature et la vie. Le rêve d'influencer le processus de la fécondation et de la création même de vie ainsi que le transfert de

caractéristiques génétiques prend de plus en plus forme.

«L’Immaculée Conception », c'est-à-dire la conception de la vie dans l'utérus féminin sans intervention d’une fécondation mâle via des

spermatozoïdes est décrite dans l'histoire de Jésus-Christ. Les premiers pas scientifiques pour influencer la fécondité ont été posés

en 1850. Jean Rostand a conduit des expériences au cours desquelles il prétendait avoir provoqué la division et le développement d’œufs de

grenouille, dans une boîte de Petri, en les plongeant dans de l'eau glacée. Il a étudié le phénomène de la parthénogenèse (du grec παρθένος

parthenos, «vierge», + γένεσις genèse, la "création"), c’est à dire de la reproduction asexuée (sans spermatozoïdes) à partir d’un ovule non

fécondé.

Au début du 20e siècle, l'insémination artificielle a fait ses débuts chez les

chevaux, en vue de programmer scientifiquement aussi bien la fertilité que le transfert des traits génétiques choisis à leur progéniture.

L’amélioration de la qualité génétique de la descendance dans le secteur agricole est généralement bien acceptée.

Quand il s’agit de « programmer » ou de manipuler les caractéristiques génétiques chez des êtres humains, on l’appelle "eugénisme".

Le statisticien anglais Francis Galton a étudié statistiquement l'influence de l’hérédité chez un certain nombre de « personnalités » dans une

publication de 1869: « Heriditary Genius ». Au cours de ses recherches, il a constaté qu’à côté de l’influence environnementale, les caractéristiques

héréditaires déterminent également l'esprit et le corps humain. L'eugénisme qu’il a décrit aiderait l'humanité par un eugénisme positif,

notamment en aidant les gens « de grande valeur » à se reproduire.

Les idées entourant des mesures eugéniques ont été très largement

répandues, entre autres aux États-Unis et en Allemagne au début du 20ème siècle. Cela a abouti à certaines politiques telles que la stérilisation

forcée des malades mentaux et de certaines groupes de population (les alcooliques, les Aborigènes en Australie, les criminels, etc.)

Les objectifs extrêmes de l’eugénisme pratiqué dans l’Allemagne hilterienne avaient pour but de promouvoir un « peuple germanique pur,

aryen ». Après la catastrophe de la Deuxième Guerre mondiale, parler d'eugénisme est passé de mode.

Cependant, la science ne s'est pas arrêtée et a connu des avancées

importantes dans le domaine des biotechnologies et de la génétique dans les années 50 et 60 ; on parlait alors de « nouvelle génétique ». À la fin

16

des années 50, on a réussi à féconder un ovule de lapin dans une boîte de

Petri et à l’implanter. Ce procédé a été le précurseur de la FIV (fécondation in vitro). Louise Brown fût le premier bébé né de la FIV au

Royaume-Uni en 1978.

Les années 60 et 70 ont aussi été les années où les préparations

pharmaceutiques hormonales ont fait leur entrée fracassante. La « pilule » comme moyen de contraception a été utilisée dans le monde entier.

Les produits hormonaux ont également permis de stimuler la production d'ovules pour que le prélèvement d'ovules devienne plus productif. Il en

découle plusieurs nouvelles technologies qui seront abordées dans cette leçon, c'est-à-dire la FIV, ICSI, le clonage.

A côté de la génétique est né le terme « épigénétique ». Le terme

épigénétique désigne l'étude de l'influence des facteurs qui ne font pas partie de l’information génétique encodée dans l'ADN, mais qui influencent

néanmoins le développement d'un organisme et provoquent des changements d'une génération à l’autre. Ces facteurs épigénétiques sont

supplémentaires à l'information génétique contenue dans l'ADN.

Des exemples de facteurs épigénétiques sont l'influence de l'ARN du cytoplasme ou l'influence des composants du bouillon de culture sur le

développement des cellules. Cette étude des facteurs épigénétiques est d'une importance capitale dans le contexte de la recherche sur les cellules

souches. Etant donné le grand intérêt suscité par l'application des techniques de la biotechnologie p.ex. pour cultiver de tissus à partir de

cellules souches, ces facteurs épigénétiques semblent gagner de plus en plus d’importance.

2. Stérilité et fécondation in vitro

La FIV a été développé pour fournir une solution à des problèmes de fertilité qui empêchaient une fécondation naturelle par la fusion des ovules

et des spermatozoïdes dans l'utérus ou dans les trompes. Lors d’une procédure de FIV, des ovules sont prélevés pour être fusionnés

au laboratoire (= dans une boîte de Petri ou in vitro) avec le sperme avant d’être, quelques jours plus tard, implantés dans l'utérus.

Pour plus d'informations sur le prélèvement d'ovules chez la femme, voir

chapitre « Les cellules souches » §3 Ovule.

Le prélèvement d’ovules est un acte médical invasif qui n'est pas sans risque, aussi à long terme. Il s'agit également d'une procédure qui

demande beaucoup de temps. Le succès d'une procédure de fécondation in vitro n'est pas toujours

assuré. Une femme de moins de 35 ans à une chance de grossesse

17

normale d'environ 65% après 6 procédures FIV. Ensuite, les chances de

réussite diminuent et sont encore d'environ 23% autour de 40 ans. (voir le New England Journal of Medicine, 15 Janvier 2009)

Au début de la FIV, les naissances multiples posaient un problème

récurrent. Actuellement, le protocole de traitement FIV prévoit toutefois une limitation du nombre d'embryons implantés.

En amont d’une FIV, on procède évidemment à des examens approfondis pour déterminer les causes d’infertilité.

Ivo Brosens, professeur émérite de gynécologie obstétrique à l'Université

de Louvain, a écrit le 13 août 2008 dans le journal « De Standaard » : « L'infertilité est un aspect fondamental de la reproduction chez l'humain

et n’est de prime abord pas une maladie. L'humain est naturellement infertile parce que l'ovulation se déroule de façon cachée et que le

partenaire ne voit ou ne distingue pas des signaux fiables indiquant les jours infertiles. Toutefois, de nombreuses études ont été menées au cours

des dernières décennies pour identifier la ‘fenêtre de fertilité’. Grâce à des méthodes fiables, on a pu démontrer que la ‘fenêtre de fécondité’ chez

des femmes présentant des problèmes de fertilité ne durait pas cinq jours,

mais que cette période était bien plus courte, parfois même pas un jour entier. Plus le temps de cette fenêtre est court, plus on risque de devoir

attendre longtemps avant de tomber enceinte, et plus il y a de risques de voir le couple inquiet recourir à des traitements médicaux inutiles. » Il

plaide pour une meilleure information au cours de l'éducation sexuelle sur les méthodes qui permettent de prendre activement conscience de la

fécondité.

Problèmes avec le sperme:

Une importante technique de la FIV s’appelle ICSI (intra cellulair cytoplasm

sperm injection). Grâce à cette technique, du sperme moins mobile qui ne

pourrait pas féconder un œuf dans des conditions naturelles, est injecté

dans le noyau de l'ovule.

En l'absence de sperme ou dans le cas de sperme inapte, l'insémination artificielle est possible avec du sperme de donneur.

Les raisons d’une augmentation apparente de stérilité chez les hommes au

cours des dernières décennies peuvent faire l'objet d'une autre étude. Il est clair que le mode de vie y joue un rôle important.

Les problèmes chez des femmes: Au cours d’un traitement contre le cancer (par chimiothérapie ou

radiothérapie), l’infertilité peut survenir au niveau des ovaires. Il est actuellement possible de congeler à la fois les ovocytes et une partie des

ovaires. Le tissu des ovaires est placé en culture pour permettre aux

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ovocytes de mûrir et de devenir des ovules. La récente technologie de

congélation qui le permet s’appelle aussi « vitrification ». Les ovules sont fécondés à une date ultérieure par le biais de la FIV et implantés dans

l'utérus.

L’infertilité chez les femmes peut avoir des causes diverses :

• Trompes : suite à des infections, une anomalie congénitale, une

stérilisation • Ovaires : absence, sous-développement ou fonctionnement insuffisant,

l'âge (à partir de 37 à 40 ans, le fertilité baisse très rapidement à cause d’une diminution de l’activité des ovaires)

• Utérus : trop petit, déformation, polypes, fibromes, endométriose, IUD (intra-uterine device) ou stérilet.

• hormones : une production déséquilibrée d'hormones (œstrogènes, hormones progestagènes et hormones hypophysaires, hormones

thyroïdiennes ...) peut empêcher la maturation d'ovules et la nidification du blastocyste dans l'utérus - aussi suite à la prise de la pilule ou à cause

d'une anorexie

• col de l'utérus: composition inadéquate du mucus, l'âge • Des anticorps dans l'utérus entraînent le rejet du sperme

• Autres

Certains de ces problèmes peuvent être contournés par la FIV, d'autres pas. Il n'est pas exceptionnel qu’une femme tombe enceinte naturellement

après des années d'infertilité non résolue.

3. DON D’OVULES A UN COUPLE

L’infertilité irrémédiable d’un couple peut parfois être comblée par un don

d'ovules.

On demande alors à des femmes plus jeunes avec une meilleure fertilité

de donner une partie de leurs ovules. Cette donatrice devra se soumettre à une procédure assez coûteuse en temps et qui n'est pas dépourvue de

risques. L'un des risques est qu'elle aura elle-même à affronter des problèmes de fertilité plus tard.

4. MÈRES PORTEUSES

Si la stérilité est due à l'absence d'utérus, une mère porteuse peut éventuellement venir en aide.

Dans le contexte complexe du désir d’enfants non comblé, l'intervention

d'une mère porteuse a souvent attiré l’attention au cours des dernières

19

années. Par exemple, cette histoire d’une femme belge qui aurait

« vendu » l’enfant qu’elle portait à deux couples différents.

On parle d’une mère porteuse quand une femme porte un ovule fécondé

jusqu’à terme et à la naissance laisse l’enfant à la femme ou au couple demandeur. Les circonstances et les motivations qui entourent la

maternité porteuse sont extrêmement diverses, y compris même à des fins commerciales.

De toute évidence, le statut de « l'enfant à vendre » et le droit de chaque

individu de connaître ses parents soulèvent de sérieux problèmes juridiques et éthiques.

5. BÉBÉS SAUVEURS (Saviour baby)ou BÉBÉ

MÉDICAMENT

La combinaison des technologies de fertilité et de la recherche sur les

cellules souches trouvent une application dans le traitement de la leucémie. La conception délibérée d’une sœur ou d’un frère compatible

d'un autre enfant malade, de leucémie par exemple, pour le traitement qui permet d'éviter le plus grand défi dans la transplantation de cellules de

souches, à savoir la compatibilité.

C'est ainsi que le concept du « bébé sauveur » est né. Les parents d'un enfant atteint de leucémie, décident de mettre au monde un bébé avec

des caractéristiques compatibles pour éventuellement « sauver » son frère ou sa sœur. A la naissance du « bébé sauveur », le sang de cordon

ombilical est prélevé. Grâce aux nombreuses cellules souches hématopoïétiques présentes dans le sang de cordon, une transplantation

peut se faire pour sauver le frère ou la sœur atteint de leucémie.

Au départ, plusieurs ovules de la mère sont prélevés et fécondé in vitro

avec le sperme du père. Une cellule est prélevée sur l’embryon de 8 cellules pour effectuer des tests de compatibilité avec l'enfant malade. Il

s'agit d'une technique de diagnostic pré-implantatoire. L'embryon présentant la plus grande compatibilité est alors implanté dans l'utérus de

la mère.

La technique du diagnostic pré-implantatoire peut également servir à détecter des maladies congénitales, mais pourrait aussi servir à garantir le

sexe de l’enfant.

Dans certains pays, il est capital d'avoir un héritier mâle. Le diagnostic systématique pré-implantatoire des embryons et l’implantation des seuls

embryons mâles peuvent avoir de conséquences très graves.

20

6. CLONAGE

Le noyau contenant le matériel ADN est retiré de l'ovule et est

entièrement remplacé par le noyau d'une cellule adulte (par exemple la peau) avec l'ADN de l’adulte. Ainsi, on obtient un embryon avec un

matériel génétique qui est identique à celui du donneur adulte de la cellule (de peau).

La première application réussie fut la brebis Dolly. Le matériel génétique

provenait entièrement de la mère qui a aussi produit l'ovule et qui s’est donc fécondée elle-même. L’application du clonage peut être utile chez

l'humain pour cultiver de tissus qui comportent l’ADN propre du patient. C'est ce qu'on appelle du clonage thérapeutique. Cette technique diminue

les risque de rejet en cas d’utilisation thérapeutique.

Toutefois, on ne doit jamais oublier que le clonage à des fins thérapeutiques implique toujours la création d’un embryon humain à partir

d’un ovule comme point de départ. L'objectif doit être de prélever à un

stade très précoce, c'est-à-dire celui de blastocyste, les cellules de l'embryon qui permettent de créer du tissu. Il faut absolument éviter de

permettre le développement de l'embryon vers un individu viable – ce qui constituerait du clonage reproductif - doit être absolument évité.

« Copier » une personne par le biais du clonage reproductif est généralement considéré comme répréhensible.

La recherche sur les possibilités scientifiques du clonage a besoin d'un très

grand nombre de dons d'ovules. Il semble que le professeur coréen Hwang Woo Suk, qui a été le premier

en 2004 à publier un article relatant la réussite d’un clonage humain, ait eu besoin de 2236 ovules de 122 femmes, au lieu de quelques centaines

comme il l'avait écrit, pour réussir cette prouesse. La dissimulation de ces chiffres a été à l'origine de ce qu’on a appelé le « scandale » de cellules

souches coréennes. Notons que le ou les clones créés n’ont survécu que

quelques jours atteignant à peine le stade de blastocyste

La technologie la plus récente de cellules souches qui vise à reproduire le comportement des cellules souches dans des tissus d’adultes (iPS =

cellules souches pluripotentes induites)au lieu d'embryons, ne nécessite pas d'ovules.

L'utilité finale de ces cellules n'est pas encore établie ce qui rend des

nouvelles recherches sur des « vraies » cellules souches embryonnaires, en utilisant des ovules, indispensables.

21

APPLICATION : AUTRES DOMAINES

1. Recherche

• Les fonctions cellulaires: La recherche sur les cellules souches signifie

l’étude de la multiplication et de la différenciation des cellules. L’étude de

cellules souches permet d’apporter des nouveaux éclairages importants sur les premiers stades de développement et sur la spécialisation de

cellules. On découvre les matières qui induisent la croissance ou la différenciation

des cellules souches. Par le passé, on a ainsi découvert des facteurs de

croissance comme l'EPO. (L’EPO est la substance chimique contenue dans le sang qui stimulent les cellules souches du sang afin d’augmenter la

production de globules rouges). Dans le cas des maladies génétiques héréditaires, on peut étudier

l'apparition de la maladie. Les similitudes et les différences entre les cellules cancéreuses et les

cellules souches ouvrent de nouvelles perspectives et possibilités de thérapies pour contrer le cancer.

• Bouillon de culture: les cellules sont cultivées dans des bouillons de

culture dont la composition est très critique pour la croissance et la

différenciation des cellules souches. Tester des nouveaux bouillons de

culture pour faire évoluer les cellules souches dans un certain sens constitue une partie importante de la recherche sur les cellules souches.

2. Pharmacologie

• Des tests de nouveaux médicaments peuvent être effectués sur des

lignées cellulaires humaines. Ainsi, on peut tester les effets et les effets secondaires directement sur les tissus auxquels un médicament est

destiné. En effet, la toxicité peut être testée sur des lignées cellulaires humaines. Ce sont des cellules créées à partir de cellules souches du

blastocyste et qui ont tous les mêmes propriétés. Ainsi, on pourrait par exemple considérablement réduire l'utilisation d’animaux de laboratoire et

des cobayes humains. Cette démarche intéressent tout particulièrement

l'industrie pharmaceutique.

• L'étude des cellules souches permet d’améliorer la connaissance des substances de croissance et de protection spécifiques des organismes

humains. Au niveau pharmacologique, ces connaissances peuvent être utilisées pour améliorer les processus ou pour les influencer à l’aide de

médicaments.

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3. La thérapie cellulaire

Plutôt que de recourir à des dons d'organes et de tissus destinés à guérir

des organes et des tissus endommagés, on pourrait utiliser des cellules souches adaptées (= thérapie cellulaire). Les applications de cellules

souches dans la thérapie cellulaire sont encore assez limitées. Toutefois, la perspective de pouvoir un jour utiliser des cellules souches de manière

sûre dans la thérapie cellulaire est à la base d'un grand investissement financier dans la recherche.

• Thérapie cellulaire actuelle :

On utilise uniquement des cellules souches adultes (CSA = cellules

souches adultes) dans ce cadre.

Un exemple est l'application des cellules souches de sang de cordon ombilical (CSH = cellules souches hématopoïétiques) dans le traitement

de la leucémie infantile, ou l’utilisation CS Adultes issues de la moelle osseuse d’adultes pour soigner la leucémie, connu sous le nom de

transplantation de moëlle osseuse. L'utilisation de cellules souches de la peau et de la cornée mises en

culture pour la réparation de ces mêmes tissus figure également parmi les thérapies cellulaires existantes.

• Thérapie cellulaire expérimentale :

Dans le cadre de la thérapie cellulaire expérimentale, on examine aussi

bien des applications de cellules souches adultes (ASC) qu’embryonnaires (ESC).

La création de cultures de différents types de cellules souches adultes et embryonnaires est au cœur de la thérapie cellulaire expérimentale. Il

s’agit par exemple de cultures de cellules souches neurales, de cellules souches chargées de la formation de la peau et de nombreuses tentatives

d’augmenter le potentiel de ces cellules de sorte à ce qu'elles soient adaptées à un usage plus large. L'espoir de pouvoir un jour utiliser des

cellules souches pour réparer des lésions de la moelle épinière en est un exemple. Le défunt Christopher Reeve, acteur connu dans le rôle de

Superman et paralysé après une chute de son cheval, a été un grand

défenseur de la recherche sur les cellules souches.

Actuellement, l'application la plus prometteuse de la thérapie cellulaire se prépare pour des maladies résultant de la perte de tissus sains par une

interruption de l'apport de sang suite à une thrombose, c'est-à-dire dans le cas d’un infarctus du myocarde, d’un accident vasculaire cérébral, de la

gangrène, de la maladie de Parkinson ou du diabète. On se trouve alors face à un manque de cellules dans les tissus, mais sans qu’un processus

de maladie en cours pourrait attaquer à nouveau les cellules.

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4. Options thérapeutiques futures :

• Clonage non-réproductif/thérapeutique :

Un ovule est vidé de son noyau. Le noyau est remplacé par un noyau du

patient, c'est-à-dire le matériel génétique ou les gènes du patient remplacent ceux de l'ovule original. Cet ovule avec un noyau "étranger"

est mis en culture pour se diviser et former un blastocyste. De ce

blastocyste les cellules de la masse interne seront prélevées, ce sont les cellules souches embryonnaires, et ces cellules formeront les lignées

cellulaires contenant le matériel génétique du patient. L’utilisation médicale de tissus cultivés à partir de ces cellules ESC réduira

considérablement les risques de rejet. Le clonage est aussi appelé transfert nucléaire ou SCNT (somatic cell

nuclear transfer). A l’avenir, on espère pouvoir ainsi cultiver tous les types de cellules et de

tissus avec une compatibilité optimale étant donné qu'elles contiennent les gènes du patient. Cela pourrait grandement améliorer le traitement de

nombreuses maladies : par exemple par la création de tissus cardiaques, de cellules nerveuses ou de cellules de la moelle osseuse ... Mais à l'heure

actuelle, l’usage clinique de ces applications n’est pas encore répandu.

Il est important de noter que dans le cas d’un clonage thérapeutique /

non-reproductif, la croissance de l'ovule avec les gènes du patient est arrêtée rapidement, c’est à dire au stade de blastocyste. Ce n'est pas

l'intention de laisser des ovules avec un nucléus transplanté continuer à se développer en embryon ou en fœtus, voir en un bébé viable. Ce serait du

clonage reproductif qui est strictement interdit.

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QUESTIONS BIOETHIQUES

QUESTIONS AUTOUR DE LA RECHERCHE sur les cellules souches et le don d’OVULES :

La liste des sujets traités ci-dessus ne peut pas être considérée

comme exhaustive, mais sert de support lors d’interventions ou de

discussions en la matière. Les informations reprises ne sont pas exhaustives et sont à

considérer à titre d’exemple.

1. Autour de l'utilisation des embryons surnuméraires: Peut-on utiliser des embryons excédentaires d’une FIV pour la recherche

sur les cellules souches ? Est-ce que l’embryon jouit de la pleine protection juridique de l'individu ?

La controverse sur l'utilisation des cellules souches se concentre surtout

sur la question s'il est acceptable d'utiliser un embryon humain pour la

recherche scientifique et l'amélioration de la santé alors que cela entraîne l’arrêt de son développement et donc sa mort. Cette discussion est

comparable à celle sur l'avortement. Seules les cellules souches embryonnaires sont concernées par cette controverse, non pas les cellules

souches adultes.

2. Autour de la création d'embryons uniquement à des fins de recherche: Lors de la création d'embryons hors procédure de fertilisation et de désir

d'enfants et / ou lors du clonage thérapeutique nécessitant un ovule, est-ce que l’ovule est réduit à une matériau quelconque ?

Peut-on utiliser les ovules pour la production de l'ESC et de lignées cellulaires à grande échelle pour la thérapie cellulaire ou à d'autres fins

pharmaceutiques ?

Ces projets demanderont encore beaucoup de temps avant de pouvoir se

réaliser. Mais de toute évidence, les succès obtenus sur ces pistes de recherche

feront encore considérablement grimper la demande d’ovules qui fournissent la base « idéale » pour la thérapie cellulaire !

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3. Autour des droits de propriété et de propriété intellectuelle :

Est-ce qu’un brevet peut être déposé sur des ovules, des embryons, les

lignées cellulaires ou les ESC ? Dans notre société moderne, les brevets sont essentiels pour le maintien

de l'économie et de la recherche scientifique. Dans le droit traditionnel, un corps humain est considéré "res nullius" et

ne peut être considéré comme une propriété. Toutefois, la législation de nombreux pays permet d’utiliser des

composants du corps humain dans un contexte commercial.

Il y a aussi une demande en Europe de permettre le dépôt de brevets sur les cellules souches et de lignées cellulaires et des ovules traités, comme

c’est déjà le cas aux États-Unis. Les ovules entrent par là dans un circuit commercial et deviennent une source de « profit ». Cela fait croître la

demande d’ovules et les transforme en objets qui peuvent se négocier.

Si les ovules sont des objets qui peuvent se négocier, un juste prix doit

être payé. Comment peut-on évaluer ce prix? Si on reste sur la position, comme c’est le cas en Belgique, qu’il peut seulement être question de

« don » ou de « cadeau », il faudrait une contrepartie – de la reconnaissance, de la reconnaissance sociale, de la réciprocité, une

certaine satisfaction morale philanthropique, etc.

Droit belge:

Loi du 11 Mai 2003 sur la recherche sur l'embryon

(publication au Moniteur Belge 28 mai 2003)

Loi du 6 Juillet 2007 sur la procréation médicalement assistée et la

destination des embryons surnuméraires (publication au Moniteur Belge 17 juillet 2007)

Loi du 19 décembre 2008 sur l'utilisation de tissus humains (publication

au Moniteur Belge 30 décembre 2008)

En Belgique, la loi sur la recherche sur l'embryon du 11 mai 2003

(Moniteur Belge, 28 Mai 2003) autorise la recherche sur les embryons surnuméraires après fécondation in vitro. Dans ce contexte, il est très

important de noter que le législateur belge prescrit exactement les modalités de la mise en œuvre des recherches (entre autres, uniquement

par des laboratoires reconnus, supervisés par un comité d'éthique, suivant une méthodologie correcte et sous la supervision d'un médecin spécialiste,

et seulement si aucune autre méthode de recherche n’est possible).

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En outre, l'âge limite de l'embryon est fixé à 14 jours. Des recherches

peuvent seulement être effectuées sur des embryons au cours des 14 premiers jours du développement du fœtus hors période de congélation,

et le consentement éclairé de toutes les parties concernées est exigé.

La Belgique et le Royaume-Uni sont les seuls pays de l’UE qui disposent

d’un cadre juridique encadrant la création d'embryons à des fins de recherche, la transplantation de noyau de cellule ou le clonage: il est

permis de créer des embryons in vitro à des fins de recherche à condition que les conditions fixées par la Loi ‘Recherche sur Embryon’ soient

respectées et que cette recherche ne puisse être menée d’une autre façon pour atteindre les mêmes objectifs.

4. Le don d'ovocytes : Premièrement, il faut distinguer entre le don d'embryons surnuméraires

(ou ovules) par une femme ou un couple animés par un désir d’enfant et

qui suit déjà une procédure de FIV, et d’autres part, le don d'ovules par des jeunes femmes, actuellement sans désir d’enfant, motivé par

l'altruisme ou la compensation financière ou d'autres raisons psycho-sociales.

S’agissant du dernier groupe, il faut tenir compte du fait que la procédure

prend du temps mais surtout qu’elle représente aussi un risque. Ces risques n’existent pas seulement pendant le traitement hormonal et lors

du prélèvement d’ovules, mais le traitement peut aussi compromettre la possibilité d’avoir des propres enfants plus tard et induire des risques de

maladie à long terme qui ne sont pas encore identifiées.

Il y a deux groupes auxquels ces ovules sont destinés : - Aux couples, au sens large du terme, animés d’un désir d’enfants et

confrontés à des problèmes de fertilité

- Aux centres de recherche

5. Est-ce qu’on peut inciter des femmes à faire un don d’ovules sous pression ou moyennant une compensation financière ?

Faut-il protéger les faibles ? Les femmes, sont-elles faibles ou mal

préparées? Est-ce cela est en contradiction avec le droit absolu de la femme à l'auto-détermination ?

Comment l'information parvient-elle aux femmes pour qu'elles puissent donner leur consentement éclairé (informed consent) à un don d’ovules ?

Quand disposent-elles de suffisamment de connaissances pour décider d’un don ?

Le don d’ovules par une femme se fait par stimulation. Afin de stimuler l'ovulation pour pouvoir recueillir plusieurs ovules, on procède à des

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injections d'hormones. Cette technique est similaire à celle de la FIV, mais

il y a une grande différence entre subir cette cure d’hormones pour tomber enceinte soi-même ou en tant que donatrice d’ovules.

Cette dernière situation soulèvent des interrogations et inquiétudes, surtout quand il s’agit de femmes en position de faiblesse qui subissent

des pressions pour procéder à un don ou qui sont appâtées financièrement, ce qui peut aboutir à un véritable commerce d'ovules.

Le législateur belge a autorisé le don d’ovules dans la perspective de

servir la recherche sur les cellules souches. La femme doit être majeure, donner son consentement écrit et la stimulation hormonale doit être

scientifiquement justifiée (art. 4 § 2 Loi sur la Recherche sur l'embryon).

Toutefois, une vague de protestation s’est levée lorsque un Centre de Fertilité de Louvain a adressé un appel aux étudiantes de faire des dons

d’ovules en échange de compensations financières.

Le droit à l’auto-détermination permet aux femmes de donner leur

consentement valide à un don d’ovules. Néanmoins, des organisations telles que Zonta International et le Conseil des Femmes belges appellent à

la plus grande prudence !

Sur quelles bases est-ce qu’une femme peut faire valoir son droit à l'autodétermination ? Cela peut se faire par « consentement éclairé » : en

connaissance de cause, le patient doit prendre une décision. La loi belge sur les droits des patients (article 8) précise que les femmes

donatrices d’ovules doivent être informées des risques les plus importants et des effets secondaires de l’intervention. Entre autres, certains risques

doivent être spécifiquement signalés tel que la possibilité de hyperstimulation (2 à 5% des cas), le risque de saignements et / ou

d'infection lors du prélèvement d’ovules, le risque de réaction à l'anesthésie.

L'évaluation du risque lié à la stimulation hormonale reste un sujet à controverse. On ne connaît pas encore les incidences - surtout à long

terme - de ces hormones de stimulation, par exemple sur l’apparition et la fréquence de certains cancers. Il n’existe pas encore suffisamment de

données ou d’études connues à ce sujet. L’apparition plus fréquente de problèmes bénins de l'utérus a toutefois été confirmée.

Le consentement de la donatrice d’ovules doit se faire par écrit et peut

être révoqué à tout moment jusqu’au début des examens.

6. Questions économiques liées aux dons d’oeuf commerciaux

La commercialisation du corps humain et plus particulièrement du corps

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féminin dans le contexte des PMA (Procréation Medicalement Assistée) ou

médecine de reproduction pratiquée dans les divers centres de fertilité, constitue un sujet de discussion très important.

« ART » est l'abréviation pour « Assisted Reproductive Technologies » ou « reproduction médicalement assistée » en français. Qu’est-ce que vous

associez à ce terme ? Quelle est votre réaction ?

Le don d’ovules à des fins commerciales est interdit en Belgique et passible d'une peine d'emprisonnement de 1 à 5 ans et / ou d’une amende

de 1 000 € à 10 000 €.

a. En Belgique, on s’en tient à la position que des ovules ne sont pas commercialisables. Seuls les coûts directs peuvent être remboursés.

Cependant, on peut faire le parallèle avec les donneurs de sperme qui eux, reçoivent une compensation, ainsi qu’aux compensations versées à

des bénévoles dans le cadre d'expérimentations médicales. Pour ces groupes, il est admis qu’ils soient payés.

Le projet d’une clinique de fertilité de Louvain en 2008 prévoyait le

versement de 400 € à 750 € pour rembourser les frais : est-ce que cela constitue une compensation équitable pour une procédure qui prend au

moins 60 heures ? Et bien évidemment, cela ne tient pas encore compte des divers désagréments ni des risques de complication à court et à long

terme liés à l’intervention, ni du manque à gagner.

b. Aux Etats-Unis, la vente d'ovules est possible. Il est payé le même prix que le don de sperme et rémunéré sur base d’un taux horaire.

Un don de sperme (un processus entièrement naturel qui ne demande pas de stimulation hormonale)pour lequel on accorde 1 heure ( !) rapporte

ainsi environ 75 $. Un don d’ovule (qui n'est pas un processus naturel) nécessite environ 56 à 70 heures d'efforts, à commencer par l'examen

médical lui-même et le suivi nécessaire au cours de diverses procédures médicales. Cela peut coûter jusqu’à 4 000 $ si le même taux horaire est

appliqué. Cette comparaison ne tient toutefois pas compte des

désagréments et d’éventuelles complications postérieures qui n’entrent pas en ligne de compte, évidemment, lors d’un don de sperme.

7. Questions liées à la maternité porteuse

A côté de la forte demande d’ovules « optimaux », autrement dit

« jeunes », dont il était question au paragraphe 6 ci-dessus, il faudrait aussi discuter l'offre et la demande de mères porteuses ou « mères de

substitution » (surrogate mothers). En entrant le terme dans Google, vous trouverez plus d'un million de pages référenciées ! Tous les points

évoqués précédemment s'appliquent également ici.

La relation mère - enfant repose au moins sur trois piliers :

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- L’ovule : ou la partie transmise par la mère « biologique » qui transmet

son ADN et ses caractéristiques héréditaires; - La mère porteuse ou l'utérus et la procédure FIV qui comporte une

partie « épigénétique », c'est-à-dire tous les facteurs de l'environnement

dans lequel l'ovule fécondé se développe et qui ont une influence sur l'enfant en gestation ;

- Les parents « légaux » qui sont responsables de l'éducation et des soins, comme dans le cas de l'adoption.

La comparaison avec l'adoption est utile. Toutefois, la problématique qui entoure la maternité porteuse est beaucoup plus complexe.

8. Questions liées au clonage

La création, par des moyens technologiques, d’une personne ou d’un

animal totalement identique – le clonage reproductif - soulève un grand nombre d’interrogations. Presque toutes les cultures ont rejeté l’idée d’une

reproduction par clonage. Le livre "Brave New World" en français « Le

meilleur des Mondes » d'Aldous Huxley décrit un monde futur peuplé d’individus clonés identiques.

Il est toutefois déjà question de clonage d'animaux (identiques) en raison de leurs qualités exceptionnelles ou pour sauver des espèces en voie

d’extinction. La technologie est donc disponible, mais le clonage reproductif des êtres humains est rejeté partout dans le monde.

Pourtant, la création de cellules souches embryonnaires « propres » avec l'ADN du patient se pratique déjà dans le cadre de la thérapie cellulaire. Il

y a grande urgence d’entamer le débat éthique: en effet, l'expérience du clonage d'animaux (voir Dolly, la brebis clonée)a permis de s’apercevoir

que les risques pour la santé du bébé cloné sont imprévisibles. Prendre de tels risques pour un enfant humain peut être qualifié de tout à fait

inacceptable.

Dans le cadre du clonage thérapeutique, il est utile de se poser la question

si le prélèvement d’un nombre très important d’ovules humains pour la recherche et pour des résultats peu concluants est réellement justifié,

voire acceptable. L'utilisation d'ovules d’animaux pour créer des tissus ou des organes

« propres » (une oreille qui pousse sur une souris) constitue une alternative possible. Ce procédé est déjà autorisé au Royaume-Uni. On

crée ainsi des « chimères » ou des « hybrides ». L'impact de l'épigénétique, c'est-à-dire des facteurs qui influencent les caractéristiques

du « fruit » hormis les éléments de l'ADN contenu dans le noyau transplanté, est encore inconnu lorsqu’on recourt à cette technique.

9. Banques de sang de cordon: commercial ou publique ?

En la matière, il est important de comparer et évaluer l’intérêt pour la société dans son ensemble (par exemple pour le traitement de la

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leucémie: les banques publiques de sang de cordon coopèrent) et l'intérêt

privé (par exemple, la congélation de sang de cordon ombilical de l’enfant pour une future thérapie cellulaire pour éventuellement régénérer les

cartilage blessés lors d’une carrière sportive professionnelle du père ou de

la mère).

NETCORD est une base de données mondiale qui permet de consulter les caractéristiques et les types de cellules souches contenues dans les

échantillons de sang de cordon congelés et stockés dans des banques publiques de sang de cordon. Cela permet de mettre une plus grande

quantité de cellules souches appropriées à la disposition de patients atteints de leucémie qui ont besoin de cette thérapie.

Le sang de cordon congelé a une durée de vie maximale de 20 ans.

Il existe actuellement beaucoup plus de banques privées de sang de cordon (plus de 130) que publiques (une cinquantaine).

En Belgique, une seule banque commerciale de sang est active, c'est-à-dire Cryo-Save. Il existe plusieurs banques publiques de sang de cordon à

Louvain, à la Croix-Rouge de Flandre, à Bruxelles et à Liège. À ce jour, la

banque privée de sang de cordon a recueilli plus d'échantillons de sang de cordon que l'ensemble des banques publiques.

Le prélèvement de sang de cordon ombilical par les banques publiques de

sang de cordon doit s’effectuer dans des conditions strictes et cela n’est possible que dans un nombre limité de maternités. Des examens pour

détecter des risques éventuels et pour déterminer le type de sang sont effectués immédiatement. La plupart des banques publiques est connectée

à NETCORD, afin qu’on puisse utiliser l’échantillon de sang le plus compatible dans le cas d’un traitement de leucémie. Ce système est basé

sur le principe de solidarité.

Les banques privées prélèvent du sang de cordon ombilical dans tout hôpital et facturent plusieurs milliers d’euro pour le prélèvement et la

conservation des échantillons. Elles n’effectuent aucun examen

supplémentaire.

La liste des sujets traités ci-dessus ne peut pas être considérée comme

exhaustive, mais sert de support lors d’interventions ou de discussions en la matière.

Les informations reprises ne sont pas exhaustives et sont à considérer à titre d’exemple.