Il y a encore 10 ans, les chercheurs connaissaient deux grands types de cellules souches, les cellules souches embryonnaires d’un côté, les cellules souches adultes de l’autre, capables de régénérer certains tissus parfois complexes.
Mais récemment, une nouvelle catégorie de cellules souches a été découverte. Il s’agit de cellules souches présentes dans l’organisme adulte, aux capacités de différenciation beaucoup plus larges, capables de reproduire plusieurs types cellulaires très distincts, par exemple des cellules nerveuses, des cellules musculaires ou des cellules sanguines. Ces cellules multipotentes ouvrent de grands espoirs en médecine régénérative.
Mais en attendant ces futures avancées, des scientifiques américains ont déjà réussi à faire repousser un bout de doigt à partir de poudre de vessie de porc, une technique aujourd’hui autorisée par le gouvernement fédéral américain. Ils envisagent à présent d’étudier dans quelle mesure elle peut aussi contribuer à faire repousser les bouts de doigt de soldats brûlés. L’état fédéral finance un projet de grande envergure dont l’objectif est de comprendre le mécanisme à l’origine de la régénérescence de certaines parties du corps des animaux, dans l’espoir d’appliquer ces découvertes à l’homme. Le cas de Lee Spievak, vendeur à Cincinatti, est exemplaire : en août 2005, en voulant montrer à un client que les pales de sa maquette d’avion étaient dangereuses, cet homme de 68 ans a eu le majeur sectionné. Le morceau d’environ un centimètre de longueur n’a jamais été retrouvé.
Heureusement pour lui, l’été d’avant, son frère Alan, un ancien chirurgien d’Harvard, a créé une société de production d’extrait de vessie de porc destinée à la réparation des tissus vivants. Et l’été précédent l’accident de Lee, Alan avait fait repousser en quatre à six semaines le bout du doigt d’un voisin accidentellement sectionné par une scie.
Lee Spievak s’est donc appliqué de la poudre tous les deux jours ; après quatre semaines, son nouveau doigt avait, selon lui, retrouvé sa taille d’origine, et en quatre mois, "on aurait dit (son) doigt normal". L’extrémité est seulement un peu dure et l’on y distingue une légère cicatrice.
L’ongle continue à pousser deux fois plus vite que les autres. "L’hiver a été très froid et tous mes doigts, à l’exception de celui-là, ont eu des crevasses", a-t-il affirmé.
Les grandes lignes de ce processus de régénération, dont on ignore le fonctionnement dans les détails, sont assez simples. La poudre est composée essentiellement de collagène et d’une variété de substances ne contenant aucune cellule de cochon ; elle forme des échafaudages microscopiques destinés à recevoir des cellules humaines qu’elle incite par un signal chimique à régénérer les tissus, explique le Dr Stephen Badylak, spécialiste de médecine régénérative à l’université de Pittsburgh, qui participe au projet et est conseiller de la société fabriquant l’extrait de vessie de porc.
Certains animaux sont, eux, capables de régénérer leur tissus sans l’aide d’aucune poudre. Ainsi de la salamandre, dont la patte repousse en quelques semaines grâce à un bourgeon de cellules, le blastème ; certaines souris possèdent aussi ce genre de faculté.
Mais il existe d’autres voies très prometteuses qui pourraient rapidement révolutionner elles aussi la médecine régénérative. C’est ainsi que Samuel Stupp, professeur à Northwestern University et directeur de l’IBNAM (Institute for BioNanotechnology in Medicine) a montré, il y a quelques semaines, comment les nanotechnologies pouvaient être utilisées pour mobiliser les capacités de réparation de l’organisme pour la régénération de tissus ou d’organes.
Il a présenté les résultats qu’il a obtenus sur des souris de laboratoire paralysées à la suite de blessures de la colonne vertébrale, et qui ont retrouvé l’usage de leur pattes 6 semaines seulement après l’injection d’un nanomatériau approprié.
En injectant des molécules conçues pour s’auto assembler sous forme de nano fibres dans les tissus de la moelle épinière, il a été possible de réparer et faire recroître des neurones endommagés. Lors de leur formation, les nano fibres se localisent dans des zones des tissus où elles activent certains processus biologiques qui permettent de réparer les cellules atteintes. L’équipe de Sam Stupp a aussi découvert que ces nano fibres étaient capables d’orienter la différentiation de cellules souches vers la fabrication de neurones. Ces avancées peuvent avoir des implications dans les maladies de Parkinson et d’Alzheimer pour lesquelles des cellules du cerveau cessent de fonctionner normalement.
Enfin, en France, des chercheurs ont réussi une prouesse technique en obtenant la première lignée française de cellules souches embryonnaires humaines à partir d’un embryon porteur d’anomalies chromosomiques importantes (trisomie 1 et monosomie 21) et recueilli à l’issue d’un diagnostic préimplantatoire. (Voir notre article complet dans notre rubrique "Sciences du vivant"), ce qui ouvre également une nouvelle voie vers des thérapies régénératrices.
On le voit, la combinaison de ces différentes approches est bien en train de faire entrer la médecine régénérative, encore considérée il y peu comme relevant de la Science-Fiction, dans une nouvelle ère et il est à présent raisonnable d’espérer que la science sera en mesure, d’ici une génération, de régénérer des membres ou des organes entiers, ce qui ouvre évidemment d’extraordinaires perspectives thérapeutiques pour une multitude de pathologies et de maladies neurodégénératives comme Alzheimer ou Parkinson.
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