Des neurones fonctionnels à partir de cellules souches en culture

Par Jean-Luc Goudet, Futura-Sciences
Une équipe allemande est parvenue à créer un culture de cellules souches humaines d'origine embryonnaire capables de se renouveler et donc susceptibles de constituer une source inépuisable de cellules nerveuses. De plus, chez l'animal, ces neurones se sont connectés à ceux du receveur. C'est un espoir pour une voie thérapeutique des maladies neurodégénératives et aussi pour réduire drastiquement le besoin en cellules souches embryonnaires.

A l'Institut de Neurobiologie reconstructive de l'université de Bonn, Oliver Brüstle, Philipp Koch et leurs collaborateurs ont obtenu des neurones fonctionnels à partir de cellules souches embryonnaires. Cette réussite n'est pas une première. D'autres équipes ont obtenu des cellules nerveuses à partir de cellules souches et ces travaux laissent augurer la possibilité de remplacer les neurones défaillants d'un patient atteint par une pathologie neurodégénérative, comme la maladie de Parkinson ou d'Alzheimer.

Pour l'instant, les cellules souches peuvent provenir d'embryons humains mais cette voie soulève d'évidents problèmes d'éthique et se trouve fortement restreinte par la loi, voire interdite. De plus, jusque-là, ces cellules embryonnaires tenaient mal en culture, ce qui en limite fortement l'usage, même à des fins expérimentales.

Une autre source est le sang du cordon ombilical mais aussi de l'adulte lui-même depuis que de telles cellules indifférenciées y ont été découvertes. Mais les espoirs qu'elles ont suscités ont été en partie déçus car ces cellules souches, dites somatiques, montrent moins de potentialités que celles provenant d'embryons.

Une culture démultipliable à l'infini ?

Le pas franchi par l'équipe allemande est la culture stable de cellules souches neurales d'origine embryonnaire. Elles se présentent sous la forme de rosettes neurales, des structures cellulaires circulaires proliférantes qui ressemblent au tube neural, prémice du système nerveux central chez le très jeune embryon.

Ces cultures sont présentées comme stables « à long terme » dans l'article scientifique (qui vient de paraître dans la revue des Pnas) et sont même qualifiées de « source inépuisable » dans le communiqué de l'université de Bonn. A partir de ces souches, les chercheurs ont obtenu différentes sortes de cellules nerveuses. Implantées dans le cerveau de souris, ces cellules se sont connectées aux neurones du receveur, montrant qu'elles pouvaient devenir fonctionnelles. L'équipe veut désormais utiliser ces souches de cellules nerveuses pour étudier des maladies neurodégénératives.

Il semble donc qu'il soit possible de faire prospérer des cellules embryonnaires en culture, peut-être indéfiniment, et, partant, d'éliminer le recours systématique aux cellules issues d'embryons. Il suffirait de fragmenter une culture initiale pour la multiplier. On peut se souvenir à ce sujet de la lignée cellulaire dite HeLa (il ne s'agit pas de cellules souches) provenant de cellules prélevées au sein d'une tumeur du col de l'utérus chez une patiente, Henrietta Lacks (connue à l'origine sous son pseudonyme Helen Lane). C'était en 1951 et cette lignée existe toujours...




Quelques images des neurones issus de cellules souches. Ici, les images g et h d'une part et i, j, k et l d'autre part, proviennent de deux lignées différentes. On remarque la similitude des vues g et k (où un marqueur spécifique indique l'état de différenciation) et des photos h et l (qui montrent l'activité de synthèse d'un neurotransmetteur, GABA, acide gamma-amino butyrique). Les deux lignées de cellules souches, génétiquement différentes, se comportent donc de la même manière. Philipp Koch, Thoralf Opitz, Julius A. Steinbeck, Julia Ladewig, Oliver Brüstle / Pnas