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Cellules souches et médecine régénérative

L’industrie, les cellules souches et les thérapies cellulaires

Quels sont les obstacles à une industrialisation rapide des thérapies cellulaires ?

Passer du laboratoire à l’échelle industrielle nécessite au préalable la résolution de nombreux problèmes. Les difficultés sont de trois types : les problèmes éthiques, les incertitudes biologiques (ex : risque de cancer), le changement d’échelle (Tableau 6).

Cellules souches embryonnairesCellules souches pluripotentes induitesCellules mésenchymateuses de la moelle osseuseCellules mésenchymateuses du tissu adipeux
Problèmes éthiques++
Risque de cancer+++
Instabilité génétique+++
Risque de rejet de greffe++
Production à grande échelle+++

Tableau 6. Problèmes éthiques, scientifiques et techniques dans le cas d’une utilisation des thérapies cellulaires à une échelle industrielle (Bridget M. DEASY, Jordan E. ANDERSON, Shannon ZELINA. Regulatory Issues in the Therapeutic Use of Stem Cells. In Regenerative Medicine and Tissue Engineering, Jose A. ANDRADES edit. ISBN 978-953-51-1108-5.).

Les débats sur l’acceptabilité sociale des thérapies cellulaires influent sur le droit des brevets dans ce domaine et donc sur la rentabilité potentielle pour les investisseurs. Ils soulèvent aussi la question du statut des banques de cellules souches, notamment les banques de sang de cordon ombilical.

(Bridget M. DEASY, Jordan E. ANDERSON, Shannon ZELINA. Regulatory Issues in the Therapeutic Use of Stem Cells. In Regenerative Medicine and Tissue Engineering, Jose A. ANDRADES edit. ISBN 978-953-51-1108-5.,

Mahendra S RAO. LULL(ed) into complacency : a perspective on licenses and stem cell translational science. Stem Cell Research & Therapy, 4 (2013) 98,

Anna FRENCH, Kim BURE, David A. BRINDLEY. An Assessment of the Key Barriers to the Commercialization and Clinical Adoption of Pluripotent Stem Cell Therapies. Rejuvenation Research, 17 (2014) 84-88.)

Peut-on breveter des inventions sur les cellules souches pluripotentes humaines ?

La réponse n’était pas claire en juin 2014. La tendance était plutôt non pour les cellules souches embryonnaires et plutôt oui pour les iPSC.

En 2011, la Cour de justice de l’Union européenne a exclu de la brevetabilité l’utilisation d’embryons humains à des fins industrielles ou commerciales ou à des fins de recherche scientifique. Seules les applications directement utiles à l’embryon sont brevetables (à des fins thérapeutiques ou de diagnostic). Toutefois, il appartient aux juridictions nationales de décider si le blastocyste constitue un embryon humain car l’Union européenne n’a pas de compétence légale pour réguler ce domaine.

En 2013, la Cour suprême des Etats-Unis a exclu de la brevetabilité les gènes humains parce qu’ils sont un produit de la nature. On ne sait pas si cette décision sera étendue aux cellules souches humaines.
Les iPSC échappent probablement à l’arrêt de la Cour de justice européenne car il est justifié par le refus d’une destruction massive d’embryons. Il est d’autre part possible d’argumenter qu’elles ne sont pas directement un produit de la nature. L’Université de Kyoto détient les brevets sur la technologie des iPSC.

(Rosario ISASI, Bartha M. KNOPPERS. From Banking to International Governance : Fostering Innovation in Stem Cell Research. Stem Cells International, (2011).,

Arrêt de la Cour (grande chambre) du 18 octobre 2011. Affaire C-34/10 Oliver Brüstle contre Greenpeace eV. Cour de justice de l’Union européenne.,

Charles KESSLER. EU Support to Stem Cell Research. Research and Innovation DG. European Commission. ->https://www.ucs.ac.uk/about/events/conferences/regenerative-medicine-summit/charles-kessler.pdf],

Myrthe G NIELEN, Sybe A de VRIES, Niels GEIJSEN. European stem cell research in legal shackles. The EMBO Journal, 32 (2013) 3107–3111.,

Nicholas A. ZACHARIADES. Stem Cells : Intellectual Property Issues in Regenerative Medicine. Stem Cells and Development, 22 Supp. 1 (2013) 59-62.,

Eliot MARSHALL. Historic Patent on Embryonic Stem Cells Faces Scrutiny. Science, 343 (2014) 359.)

Quel est l’encadrement réglementaire des banques de sang de cordon ombilical ?

En France, le don repose sur les principes intangibles du consentement, de la gratuité et de l’anonymat. La conservation de sang de cordon à des fins autologues, c’est-à-dire pour soi-même ou son propre enfant est interdite par la loi. Seuls les établissements autorisés peuvent pratiquer le traitement et la conservation des greffons.

Même si ce n’est pas la raison d’être des banques publiques, l’utilisation autologue n’est pas strictement interdite dans d’autres pays (ex : Royaume-Uni).

On trouve dans beaucoup de pays des sociétés privées assurant le stockage de sang de cordon ombilical moyennant une redevance. Leur légitimité est mise en doute par les comités d’éthique car elles promettent plus qu’elles ne peuvent offrir : la probabilité est très faible que le sang de cordon stocké soit utile un jour au donneur ou à un membre de sa famille.

(Aspects éthiques des banques de sang de cordon ombilical. Avis du Groupe européen d’éthique des sciences et des nouvelles technologies auprès de la Commission européenne. ,

Umbilical Cord Blood Banking – Scientific Advisory Committee Opinion Paper 2. Royal College of Obstetricians and Gynaecologists. ,

Dois-je conserver le sang de cordon ombilical de mon bébé au cas où il / elle en a besoin plus tard dans sa vie ? EuroStemCell.,

Cameron L STEWART, Lorena C APARICIO, Ian H KERRIDGE. Ethical and legal issues raised by cord blood banking — the challenges of the new bioeconomy. The Medical Journal of Australia, 199 (2013) 290-292.,

Le don, le prélèvement et la greffe de sang de cordon. Agence de la biomédecine.)

Existe-t-il des banques de cellules mésenchymateuses ?

Il n’existe pas à proprement parler de banques de cellules mésenchymateuses car elles peuvent facilement être extraites à tout moment du tissu adipeux. On peut toutefois considérer que la réponse est oui lorsqu’elles sont extraites des banques de sang de cordon ombilical. Il n’y a pas de banques de la moelle osseuse.

Certaines banques privées de sang de cordon ombilical utilisent les cellules mésenchymateuses du tissu adipeux dans le cadre de la chirurgie esthétique (rajeunissement de la peau). Elles proposent en option un stockage des cellules pour un traitement ultérieur.

(Cellules souches du tissu adipeux – Sécurité et qualité pour la médicine esthétique. SSCB - Swiss Stem Cell Bank.,

M. DHANASEKARAN, S. INDUMATHI, R. POOJITHA, A. KANMANI, J. S. RAJKUMAR, D. SUDARSANAM. Plasticity and banking potential of cultured adipose tissue derived mesenchymal stem cells. Cell and Tissue Banking, 14 (2013] 303-315)

Pourquoi la thérapie cellulaire nécessite-t-elle des quantités industrielles de cellules ?

La thérapie cellulaire est un prolongement de la transfusion sanguine ou des greffes de moelle. Il faut disposer de stocks suffisamment abondants et divers pour pouvoir traiter très rapidement un patient sans risquer le rejet de greffe. Produire les cellules à injecter à partir du patient n’est pas une solution :

• Ça n’a pas de sens s’il s’agit d’une maladie dont l’origine est en grande partie génétique (ex : diabète).
• Les délais de fabrication ne permettent pas de répondre à une urgence. Par exemple, les cellules doivent être injectées dans le mois qui suit une lésion de la moelle épinière pour que le traitement ait des chances de succès alors qu’il faut plusieurs mois pour les préparer.

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Figure 19. Stratégie pour le développement d’une thérapie cellulaire des lésions de la moelle épinière (Hideyuki OKANO, Shinya YAMANAKA. iPS cell technologies : significance and applications to CNS regeneration and disease. Molecular Brain, 2014, 7:22). NS/PCs : cellules multipotentes ou progénitrices du système nerveux ; GMP : bonnes pratiques de fabrication ; SCI : lésion de la moelle épinière.

La solution est de constituer des banques de cellules progénitrices des différents tissus compatibles avec la plupart des groupes HLA présents dans la population (Figure 19). Un tel système n’a de sens qu’à une échelle internationale. Les difficultés techniques et les coûts sont considérables. Il faudra des années pour qu’on dispose de stocks de cellules en quantité non limitée, standardisés, reproductibles, et validés sur le plan de la sécurité et de l’efficacité.

(Rosario ISASI, Bartha M. KNOPPERS. From Banking to International Governance : Fostering Innovation in Stem Cell Research. Stem Cells International, (2011).,

Shinya YAMANAKA. Induced Pluripotent Stem Cells : Past, Present, and Future. Cell Stem Cell, 10 (2012) 678-684.,

David CYRANOSKI. Stem-cell pioneer banks on future therapies. Nature, 488 (2012) 139.,

Shinya YAMANAKA. The Winding Road to Pluripotency. Nobel Lecture.,

Rapport annuel 2012 de l’Agence de la biomedicine. p. 52, p. 55,

Kevin G. CHEN, Barbara S. MALLON, Ronald D.G. McKAY, Pamela G. ROBEY. Human Pluripotent Stem Cell Culture : Considerations for Maintenance, Expansion, and Therapeutics. Cell Stem Cell, 14 (2014) 13-26.,

Hideyuki OKANO, Shinya YAMANAKA. iPS cell technologies : significance and applications to CNS regeneration and disease. Molecular Brain, 2014, 7:22)

Qui finance la R&D sur la thérapie cellulaire ?

La R&D en thérapie cellulaire est financée principalement par les pouvoirs publics. Le Tableau 7 donne un aperçu du financement annuel dans plusieurs pays membres de l’International Stem Cell Forum. Dans de nombreux pays, ces financements ne font pas l’objet d’une comptabilité séparée.

CountryFY 2012
(Dollars in millions)
Australia54,3
Canada50,0
China92,0
India14,1
Korea47,0
Netherlands1,7
Sweden8,1
Taiwan2,0
United Kingdom130,6
USA1 467,4

Tableau 7. Financement annuel sur des fonds publics des recherches sur les cellules souches dans plusieurs pays membres de l’International Stem Cell Forum (International Stem Cell Forum.). Dans de nombreux pays, ces financements ne font pas l’objet d’une comptabilité séparée. FY : année fiscale.

Aux Etats-Unis, les National Institutes of Health (NIH) ont financé à hauteur de 11 284,5 millions de dollars la recherche sur les cellules souches pendant la période 2002-2013, dont 985,7 millions pour les cellules souches embryonnaires humaines (Figure 20). Il existe aussi des financements locaux d’un montant estimé à quatre ou cinq cents millions de dollars par an. Par exemple, la California’s Stem Cell Agency a distribué, entre 2006 et 2013, 2 064 millions de dollars dont 518,2 millions pour les cellules souches embryonnaires et 289,3 millions pour les iPSC.

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Figure 20. Financement de la recherche sur les cellules souches aux Etats-Unis par les National Institutes of Health (NIH Stem Cell Research Funding, FY 2002–2013. In Stem Cell Information. National Institutes of Health.). L’augmentation du budget à partir de l’exercice 2008 coïncide avec la présidence d’Obama.

Entre 2007 et 2013, la Commission européenne a accordé 250 millions d’euros à la recherche sur les cellules souches, dont 156,7 millions pour les cellules souches embryonnaires humaines.

En 2013, le gouvernement japonais a investi 170 millions d’euros pour le développement de thérapies cellulaires à partir de cellules souches iPSC. Il prévoit un budget supplémentaire de 650 millions d’euros sur dix ans.

(Charles KESSLER. EU Support to Stem Cell Research. Research and Innovation DG. European Commission.,

David CYRANOSKI. Stem-cell pioneer banks on future therapies. Nature, 488 (2012) 139.,

Chris MASON, Mark J. McCALL, Emily J. CULME-SEYMOUR, Shalini SUTHASAN, Simon EDWARDS-PARTON, Gregory A. BONFIGLIO, Brock C. REEVE. The Global Cell Therapy Industry Continues to Rise during the Second and Third Quarters of 2012. Cell Stem Cell, 11 (2012) 735-739.,

David CYRANOSKI. Japan’s stimulus package showers science with cash. Nature, 493 (2013) 465.,

David CYRANOSKI. Japan to offer fast-track approval path for stem cell therapies. Nature, 19 (2013) 510.,

Carte des ressources canadiennes dans le domaine des cellules souches et de la médecine régénératrice : survol des travaux de recherche sur les cellules souches et la médecine régénérative au Canada. Ministère de l’industrie du Canada.,

Regenerative medicine. Science and Technology Committee - First Report. House of Lords. p. 28, p. 34,

Paul S. KNOEPFLER. Key Action Items for the Stem Cell Field : Looking Ahead to 2014. Stem Cells and Development, 22 Supp. 1 (2013) 10-12.,

Sarah BURNINGHAM, Adam OLLENBERGER, Timothy CAULFIELD. Commercialization and Stem Cell Research : A Review of Emerging Issues. Stem Cells and Development, 22 Supp. 1 (2013) 80-84.,

Progress Toward Therapies : Research We Fund. California’s Stem Cell Agency.,

NIH Stem Cell Research Funding, FY 2002–2013. In Stem Cell Information. National Institutes of Health.,

Initiative citoyenne européenne « Un de nous » : la Commission européenne publie sa réponse. Commission Européenne - IP/14/608.,

International Stem Cell Forum.)

Le secteur privé investit-il dans la thérapie cellulaire ?

Les grands groupes pharmaceutiques n’investissent pas dans la thérapie cellulaire. Ils considèrent que les espoirs de commercialisation sont trop lointains et les risques juridiques trop élevés (ex : droits de propriété sur les cellules injectées, brevetabilité). Ils n’ont d’ailleurs jamais investi dans la transplantation de moelle osseuse ou de sang de cordon ombilical.

Il existe environ 700 entreprises de médecine régénérative dans le monde. Ce sont des PME. Une centaine étudie des traitements à base de cellules souches ou de progénitrices, très peu parient sur les cellules pluripotentes.

Une autre activité commerciale est la collecte et le stockage de sang du cordon ombilical. Contrairement aux banques publiques, le sang est stocké au bénéfice exclusif du donneur et de ses proches.

(Parliamentary questions : Answer given by Mr Potočnik on behalf of the Commission. E-1384/2007. Commission européenne. ,

ARM Annual Industry Report – 2014. Alliance for Regenerative Medicine.,

Erika Check HAYDEN. Funding windfall rescues abandoned stem-cell trial. Nature, 510 (2014) 18.)

mardi 12 août 2014, par HUCHERY Mélissa