Des cellules souches extraites d’un corps 17 jours après sa mort vivaient encore et se sont différenciées en fibres musculaires. Ce record inattendu laisse entrevoir la possibilité de nouveaux protocoles améliorant la réussite des thérapies cellulaires.
Les cellules souches sont capables de se différencier en n'importe quel tissu : elles sont dites pluripotentes. Elles sont donc prisées dans la recherche de nouvelles thérapies cellulaires de manière à réparer des tissus endommagés. Leur capacité à entrer en dormance et à survivre jusqu'à 17 jours constitue donc une découverte très encourageante. © Eugene Russo, Plos biology, cc by 2.5
Dix-sept jours. Soit deux semaines et demie. C’est la durée durant laquelle des cellules souches ont survécu dans le cadavre d’une femme décédée. Les études précédentes, établies notamment à partir d’un cerveau de fœtus, révélaient qu'elles ne se maintenaient pas en vie plus de 32 heures après la mort. Un record nettement pulvérisé donc !
Pour les chercheurs de l’Institut Pasteur à l’origine de cette découverte, ce sont davantage les mécanismes physiologiques sous-jacents qui recèlent un intérêt certain. Comment les limites ont-elles pu être repoussées si loin ? Toutes les cellules réagissent-elles de la même façon ? Ces questions trouvent leurs réponses dans la revue Nature Communications.
Les cellules souches rentrent dans un état de dormance
Un organisme mort ne constitue pas un environnement idéal pour des cellules, qui ne disposent plus des éléments nutritifs nécessaires à leur survie (nutriments, oxygène, etc.). Cependant, l’analyse du cadavre d’une femme de 95 ans, 17 jours après sa mort (mais congelé à 4 °C pour éviter qu’il ne se décompose), montre que les millions de cellules souches retrouvées dans 4 g de muscle squelettique sont encore vivantes et capables de se différencier en fibres musculaires. Seule différence : le jeûne forcé les a placées dans un état de dormance duquel elles ont dû émerger avant de reprendre leur cycle normal.
Cette phase d’hibernation, dite de quiescence, intéresse grandement les scientifiques. Les cellules présentaient une activité métabolique très réduite : elles devaient composer avec un stock énergétique faible et des mitochondries (les organites qui fournissent l’énergie) peu nombreuses.
Les chercheurs suggèrent que les faibles niveaux en dioxygène, les composés chimiques qui se dégagent consécutivement à la mort, voire les deux événements combinés poussent les cellules dans cette phase de dormance. Pour preuve, celles soumises à un milieu anoxique (privé d'oxygène) survivent mieux que celles laissées dans l’environnement ambiant.
À l'image, les cellules souches extraites 17 jours après la mort d'une dame. On peut les voir fusionner dans le tissu musculaire. © Fabrice Chrétien
Ce processus de mise en pause n’est pas une nouveauté dans le vivant. On l’observe par exemple dans certaines régions des tissus lésés, une façon pour les cellules d’attendre des jours meilleurs pour reprendre leur activité.
Cette découverte suscite un réel intérêt à au moins deux niveaux. Tout d'abord, elle laisse entrevoir la perspective de disposer d’une source supplémentaire de cellules souches qui pourront être réutilisées à des fins de médecine régénérative pour reconstituer des tissus endommagés. D’autre part, elle permettrait la mise au point de nouvelles méthodes de culture et de conservation, plus efficaces, pour un meilleur usage thérapeutique.
Vers de nouveaux protocoles pour des thérapies cellulaires
Le muscle squelettique n’a pas été le seul tissu éprouvé. Les auteurs ont également récolté des cellules souches de la moelle osseuse, à l’origine des globules rouges et blancs. Cette fois, les délais de survie sont nettement inférieurs et ne dépassent pas les 4 jours. Elles pourraient être transplantées chez un patient atteint de leucémie par exemple.
Chez l’animal, les performances semblent comparables à celles relevées chez l’Homme. Ainsi, les cellules souches de muscle squelettique de souris ont tenu pendant 16 jours, à une petite nuance près. En effet, lors de l’expérience, elles ont été infectées par les bactéries colonisant l’animal. Les auteurs ont dû se limiter aux cellules récoltées 14 jours après la mort de l’animal pour tenter la transplantation chez des souris myopathes. Non seulement la greffe a pris, mais les rongeurs ont vu la maladie reculer quand leurs nouveaux hôtes ont commencé à synthétiser la dystrophine, la protéine défaillante.
Comme souvent dans ces découvertes pionnières, les perspectives d’applications cliniques sont nombreuses. Mais avant d’en arriver à des thérapies cellulaires effectives, il reste encore des validations à obtenir.