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Cellules souches et médecine régénérative

La production de cellules souches

Peut-on produire des cellules souches totipotentes ?

Difficilement. Les seules cellules souches totipotentes sont l’œuf et les toutes premières cellules de l’embryon (jusqu’à l’embryon de trois jours chez l’homme). On peut les obtenir par fécondation in vitro ou par transfert du noyau d’une cellule adulte dans un œuf dont on a enlevé le noyau (Figure 5, Figure 6). On parle de clonage dans le second cas.

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Figure 5. Création de cellules totipotentes à partir du noyau d’une cellule prélevée chez un adulte (clonage) (Regenerative Medicine. Department of Health and Human Services. p. 82).

Dans tous les cas, il est indispensable d’utiliser un œuf pour obtenir des cellules souches totipotentes.

(Regenerative Medicine. Department of Health and Human Services. pp. 81-82, [55])

Quelle est la principale source de cellules souches pluripotentes ?

La principale source de cellules souches pluripotentes est l’embryon de cinq à sept jours (l’inner cell mass dans le blastocyste Figure 6).

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Figure 6. Création d’une lignée de cellules souches embryonnaires à partir d’un embryon (Regenerative Medicine. Department of Health and Human Services. p. 81). hESC : cellules souches embryonnaires humaines ; hESC line : une lignée de cellules souches embryonnaires humaines.

Des techniques de cultures spécifiques permettent de multiplier les cellules souches embryonnaires à volonté. On parle alors de lignées de cellules souches embryonnaires. Plusieurs centaines de lignées de cellules souches embryonnaires sont disponibles pour la recherche.

La mise au point de techniques adaptées aux cellules embryonnaires humaines a été difficile (il a fallu dix-sept ans pour passer de la culture des cellules embryonnaires de souris à celle des cellules humaines).

(Regenerative Medicine. Department of Health and Human Services. pp. 79-85,

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

NIH Human Embryonic Stem Cell Registry.)

D’où viennent les embryons utilisés pour la recherche en France ?

La loi n° 2013-715 du 6 août 2013 stipule : Une recherche ne peut être menée qu’à partir d’embryons conçus in vitro dans le cadre d’une assistance médicale à la procréation et qui ne font plus l’objet d’un projet parental. La recherche ne peut être effectuée qu’avec le consentement écrit préalable du couple dont les embryons sont issus, ou du membre survivant de ce couple, par ailleurs dûment informés des possibilités d’accueil des embryons par un autre couple ou d’arrêt de leur conservation. (…) Le consentement doit être confirmé à l’issue d’un délai de réflexion de trois mois.

Quelques chiffres :
• 32 131 embryons congelés ne faisaient plus l’objet d’un projet parental fin 2011.
• Il y a eu deux demandes d’autorisation d’études sur l’embryon pendant l’année 2012.

(Rapport annuel 2012 de l’Agence de la biomedicine. pp. 66-68,

Loi n° 2013-715 du 6 août 2013 tendant à modifier la loi no 2011-814 du 7 juillet 2011 relative à la bioéthique en autorisant sous certaines conditions la recherche sur l’embryon et les cellules souches embryonnaires.)

Quel est le droit sur l’utilisation d’embryons à des fins de recherche dans les autres pays ?

Les Etats qui ont une législation à ce sujet peuvent être regroupés en quatre classes (Figure 7) :

• Les politiques permissives (ex : le transfert du noyau d’une cellule adulte dans un œuf (SCNT) est autorisé sous certaines conditions).
• Les compromis permissifs (ex : le SCNT est interdit et la recherche utilisant des embryons surnuméraires n’est pas interdite).
• Les compromis restrictifs (ex : la recherche est permise avec des lignées cellulaires créées avant une certaine date).
• L’interdiction totale.

NB. Tous les pays interdisent de créer des embryons afin de cloner un être humain (l’équivalent du processus décrit Figure 2).

Il n’y a pas de législation à l’échelle des Etats-Unis ou de l’Union européenne, la loi diffère selon les Etats.

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Figure 7. Politiques nationales pour la recherche sur l’embryon en juin 2014.

Les débats sur le clonage par transfert du noyau d’une cellule adulte dans un œuf (SCNT) ont été relancés en 2014 quand trois équipes ont fabriqué des cellules souches embryonnaires humaines porteuses du génome de personnes existantes. La question sous-jacente est Est-il légitime de créer un embryon afin de traiter une personne en particulier ?

(Insoo HYUN. Regulate embryos made for research. Nature, 509 (2014) 27-28.,

World Stem Policies. The Hinxton Group.)

Où en est la controverse aux Etats-Unis pour l’utilisation d’embryons à des fins de recherche ?

La politique fédérale américaine est très fluctuante (Figure 8).

• 1993 – Clinton annule l’interdiction de financer la recherche sur la fécondation humaine.
• 1996 – Le Congrès américain vote l’amendement de Dickey-Wicker interdisant d’utiliser les fonds fédéraux pour la recherche sur l’embryon humain.
• 1998 – Création de la première lignée de cellules souches embryonnaires humaines.
• 2001 – Bush limite l’utilisation de fonds fédéraux à la recherche sur 21 lignées qui existaient au 9 août 2001.
• 2005 – Bush met son veto à un amendement autorisant le financement de la recherche sur des embryons ne faisant plus l’objet d’un projet parental.
• 2009 – Obama autorise le financement des recherches sur 198 lignées.
• 2010 – Un tribunal bloque les financements à cause de l’amendement de Dickey-Wicker.
• 2011 – Le blocage des financements est levé en appel mais le procès se poursuit.
• 2012 – L’utilisation ou non des fonds fédéraux pour les recherches sur l’embryon est un des thèmes de la campagne présidentielle.
• 2013 – La Cour suprême clôt le procès de 2010 et confirme le financement des recherches avec des fonds fédéraux.

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Figure 8. Part des publications portant sur les cellules souches embryonnaires humaines sur l’ensemble de la production scientifique des Etats-Unis (Alexander van SERVELLEN, Ikuko OBA. Stem cell research : Trends in and perspectives on the evolving international landscape. Research Trends, 36 (2014) 6-10.).

Tout ceci n’interdit pas les financements privés ou ceux venant des Etats (ex : Californie), sous réserve que les laboratoires puissent prouver la bonne utilisation de l’argent fédéral.

(Allen M. SPIEGEL. The Stem Cell Wars : A Dispatch from the Front. Transactions of the American Clinical and Climatological Association, 124 (2013),

Tout ceci n’interdit pas les financements privés ou ceux venant des Etats (ex : Californie), sous réserve que les laboratoires puissent prouver la bonne utilisation de l’argent fédéral.)

Peut-on produire des cellules souches pluripotentes à partir de cellules adultes ?

Oui. La première méthode a été le clonage, c’est-à-dire l’introduction du noyau d’une cellule adulte dans un œuf, suivie de la production de lignées de cellules pluripotentes à partir de l’inner cell mass (Figure 2, Figure 6). La technique est dénommée transfert du noyau d’une cellule somatique (SCNT).

A partir de 2001, les chercheurs ont su fusionner des cellules adultes avec des cellules souches embryonnaires (bande du haut Figure 9).

On a découvert en 2006 quatre gènes dont l’activité conjointe transforme n’importe quelle cellule en cellule souche pluripotente. Les cellules produites sont appelées cellules souches pluripotentes induites (iPSC) (bande du bas Figure 9).

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Figure 9. Production de cellules souches pluripotentes à partir de cellules adultes. La méthode iPSC a été découverte en 2006 (Regenerative Medicine. Department of Health and Human Services. pp. 81-82, Shinya YAMANAKA. The Winding Road to Pluripotency. Nobel Lecture., M. William LENSCH, Christine L. MUMMERY. From Stealing Fire to Cellular Reprogramming : A Scientific History Leading to the 2012 Nobel Prize. Stem Cell Reports, 1 (2013) 5–17.). hESC : cellule souche embryonnaire humaine.

mardi 12 août 2014, par HUCHERY Mélissa