Expansion ex vivo des cellules souches hématopoïétiques

Ce midi, le professeur Luc Douay (Chef d’Unité du service d’hématologie biologique à hôpital Armand Trousseau, Paris) présentait, dans le cadre d’un séminaire au Généthon (Evry, Essonne), un protocole de thérapie cellulaire visant à reconstituer l’ensemble de la population cellulaire hématopoïétique à partir de l’amplification ex vivo de cellules souches provenant soit de la moelle osseuse soit de sang de cordon ombilical. Ses travaux ayant abouti chez la souris, une demande d’autorisation d’essai clinique chez l’homme a été soumise à l’agence française se sécurité sanitaire des aliments et des produits de santé (AFSSAPS). Le but avoué n’est pas de remplacer la greffe de moelle osseuse ou la transfusion sanguine, mais de fournir une alternative thérapeutique complémentaire à ces pratiques, en fournissant à partir de peu de matériel une quantité importante de greffon hématopoïétique.

La greffe de moelle osseuse nécessitant une grande quantité de matériel (en moyenne un litre), l’idée de propager l’ensemble des cellules hématopoïétiques à partir d’une faible quantité de départ de cellules souches hématopoïétiques (CSH) a un grand intérêt clinique et thérapeutique, surtout lorsque le greffon est insuffisant, afin de réduire au maximum la période d’aplasie des personnes greffées.

Dans un premier temps, l’équipe du professeur Douay ainsi que des collaborateurs extérieurs, se sont attachés à mettre au point le protocole expérimental d’amplification des CSH et à fixer les différents paramètres (facteurs de croissance, milieux de culture, temps d’incubation, pureté), de façon à obtenir une représentativité de toutes les lignées hématopoïétiques, sans appauvrissement de l’une d’entre elles.

Les premiers essais de greffe réalisés sur des souris NOD/SCID irradiées, a consisté à leur injecter soit des cellules souches hématopoïétiques de moelle osseuse humaine (50000 cellules) soit le produit de leur amplification par le dit protocole (50 millions).

Les tests immunocytologiques et biochimiques visant à évaluer la reconstitution correcte de la moelle osseuse par les CSH ont montré une tendance identique entre les deux groupes de souris, à savoir que cinq mois après la greffe, dans les deux cas, celle-ci avait permis la reconstitution normale de la moelle osseuse. L’étude cytologique a montré que les télomères avaient une taille identique dans les cellules non amplifiées et amplifiées par le protocole et que dans ces dernières, l’activité de la télomérase était multipliée par un facteur 10.

Un autre protocole mis au point par les chercheurs a consisté, cette fois à partir de CSH de sang de cordon humain, à amplifier spécifiquement la lignée érythrocytaire. Au bout de 20 jours, le facteur d’amplification a été de 200000. Lorsque les érythrocytes (avec encore une majorité d’hémoglobine fœtale) ont été injectés à des souris NOD-SCID, le ‘switch’ érythrocytaire s’est produit et les globules rouges possédaient de l’hémoglobine adulte à une concentration normale.

A partir d’une expérience avec un échantillon de sang d’un cordon, les chercheurs ont produit l’équivalent de 3 à 4 culots cellulaires par cette méthode.

Comme le dit Luc Douay, «cette approche ne peut certes pas remplacer la transfusion sanguine, mais elle peut être un complément aux thérapies transfusionnelles». Il a évoqué également le recours aux cellules souches mésenchymateuses, qui semblent prometteuses en terme de capacité de différenciation, et moins difficiles à obtenir que celles du sang de cordon ou de la moelle osseuse.

Le chercheur a soumis à l’AFSSAPS une demande pour réaliser des essais cliniques chez l’homme à partir de ces protocoles. Les résultats sur la mise au point des protocoles d’amplification des CSH ex vivo seront publiés au mois de mai dans la revue Nature Biotechnology.

Source : Généthon 27 février 2002

PI