Cellules souches à l’acide : promesses thérapeutiques et leçons sur la méthode scientifique

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[si vous lisez ce billet, voyez aussi les problèmes plus récents notés dans cet autre]

Nouvelle fracassante en biologie cette semaine ! Des chercheurs rapportent qu’ils peuvent transformer des cellules spécialisées de souris nouvelles-nées en cellules souches, simplement en les exposant à de l’acide.

Obokata et al. (2014) Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency. Nature 505, 641–647
Obokata et al. (2014) Bidirectional developmental potential in reprogrammed cells with acquired pluripotency. Nature 505, 676–680
Smith (2014) Cell biology: Potency unchained. Nature 505, 622–623 (commentaire)
(articles tous d’accès payant, hélas hélas)

Une cellule souche, c’est une cellule qui a le potentiel de se développer en tout type de cellule spécialisée. C’est très important thérapeutiquement, parce qu’il y a le potentiel de renouveller des parties abimées de notre corps.

Dans un premier temps, on ne savait les obtenir qu’à partir d’embryons, ce qui posait des problèmes éthiques. Plus récemment, on a découvert le moyen de reprogrammer les cellules spécialisées en les traitant avec les facteurs de transcription typiques des cellules souches (Prix Nobel 2012). Késako ? Toutes nos cellules ont le même ADN. Si elles sont spécialisées, c’est qu’un certain ensemble de gènes s’exprime (est actif), alors que d’autres non. Ce qui fait une cellule souche, plutôt que de muscle ou de peau ou de nerf, c’est le choix des gènes exprimés ou non. Ce qui fait exprimer ou non chaque gène, c’est le contrôle par des protéines spécialisées dans la régulation des gènes, les facteurs de transcription. Donc si on met les bons facteurs de transcription, on peut diriger la cellule vers l’état que l’on veut. Mais c’est cher et difficile.

Dans la nouvelle étude, ils ont découvert qu’en stressant les cellules spécialisées, ils en conduisent à se dédifférencier en cellules souches. Or, stresser une cellule c’est facile : de la chaleur, de l’acide, pas assez de nutriments, plein de choses marchent. Ce qui marche le mieux ici, c’est un léger acide. Beaucoup plus simple que le dosage exact de plein de protéines spécifiques. Donc potentiellement applicable pour développer des cellules souches spécifiques à chaque patient qui en a besoin.

Voilà pour les promesses thérapeutiques. Et les lessons sur la méthode scientifique ? Tournons-nous vers le blog journalistique sur le site boston.com.

D’abord pour s’amuser, quelques citations qui illustrent l’ampleur de la découverte :

The result is “shocking,” “astounding,” “revolutionary,” and “weird,” said scientists not accustomed to using such exuberant words to describe new research findings

“It’s just a wonderful result; it’s almost like alchemy,” said Douglas Melton, co-director of the Harvard Stem Cell Institute.

Ensuite, noter dans ce billet de blog et les autres réactions sérieuses que j’ai lues ces derniers jours la phrase « If the finding is replicated by other scientists, it also promises to yield fresh insights ». Si le résultat est reproduit. Nous nous méfions toujours du syndrome de l’étude unique, contrairement aux militants pseudo-scientfiques toujours prêts à bondir sur une étude isolée qui montre que le climat ne change pas, les OGM c’est poison, les vaccins c’est poison, le sexe guérit le cancer (ou presque) et je ne sais quoi. Citation de Dr. George Q. Daley, director of the stem cell transplantation program at Boston Children’s Hospital

“It’s a startling result that makes you stand up and go, ‘Wow!’” Daley said. “With an equal dose of amazement and skepticism.”

Enfin, l’histoire de cette découverte est très intéressante. Le dernier auteur (en biologie, place du chef, celui qui a lancé et coordonné le travail), Charles Vacanti, a rapporté dès 2001 des cellules souches isolées en maltraitant mécaniquement des cellules spécialisées. A l’époque, il pensait juste isoler des cellules déjà présentes en petite quantité. Tel Galilé et Bozo le clown, on s’est moqué de lui. Alors il a laissé tomber un moment, puis repris avec un étudiant japonais (premier auteur des papiers, en biologie place de celui qui a fait le gros du travail). Ils ont commencé à tester l’idée que le stress était clé, en essayant différentes expériences.

Vous avez remarqué ? Vacanti, il a pas écrit un livre décriant l’establishment et donné plein d’iinterviews pour décrier la censure du complot en blouses blanches soutenues par le lobby Big Pharma. Non, il a réfléchi, reformulé son hypothèse, et avec un étudiant ils ont fait plein d’expériences supplémentaires. Ils ont d’abord réussi à faire des presque cellules souches, à durée de vie courte, puis des vraies cellules souches. Yaaaah !

Et alors truc incroyable, quand au lieu de crier au martyre vous faites les expériences et vous montrez que vous avez raison, y a pas des gorilles qui débarquent au labo pour tout casser, mais vous avez deux articles dans Nature et le gars qui a eu le Nobel avec la technique que vous rendez obsolète qui dit que c’est super excitant.

On vit quand même une époque formidable en biologie. C’est pas excitant ça ?

20 réponses à “Cellules souches à l’acide : promesses thérapeutiques et leçons sur la méthode scientifique

  1. Pour ajouter un peu de « background », depuis les decouvertes de Yamanaka sur la generation de cellules souches pluripotentes a partir de cellules differenciees, il y a eu pas mal de travaux pour remplacer les facteurs de transcriptions utilises. 1) l’un d’entre eux est un proto-oncogene, ce qui cause des cancers 2) transfecter des bouts d’ADN n’est pas tres faisable pour la reprogrammation in situ (bien que cela ait ete fait chez la souris). Mais le graal, c’est de remplacer les facteurs de transcription par des petites molecules. Et maintenant cela marche bien chez la souris, avec un cocktail de 7 molecules. Le rendement est cependant tres faible. Mais l’enseignement de tout ca, c’est qu’il faut sacrement bidouiller pour reprogrammer les cellules. Une des raisons principales est qu’il faut completement remodeller la chromatine. C’est ce qu’on appelle l’epigenetique. Et de fait, 4 des molecules en question affectent directement ces processus. D’ou enorme surprise qu’un vinaigre doux puisse faire l’affaire. Mais encore mieux, normalement, on genere des cellules « pluripotentes » et non « totipotentes ». On genere des cellules qui peuvent donner tous les tissus de l’embryon, mais pas les annexes embryonnaires (en gros, on ne peut pas generer des cellules equivalentes au zygote avec les facteurs de Yamanaka ou le cocktails des 7 mercenaires). Avec le vinaigre doux si! D’ou le second article des auteurs dans Nature. Tout ca est un peu inquietant (l’identite cellulaire semble bien fragile) mais bien excitant aussi: On va reprogrammer a gogo. Changement de pH local dans la substance noire, reprogrammation des cellules gliales en iPSC, puis differentiation en neurones. Et hop Parkinson! (C’est de la science fiction, mais plus de la fantasy)

    • Pierre Ponce

      Amusant le vinaigre doux pour un ex drosophiliste ! La détermination et différentiation évidemment de l’épigenèse. J’y etais.

  2. C’est fou en effet !

  3. Très intéressant et super conclusion qui fait aimer la science pour ceux qui aiment l’honnêteté intellectuelle et la recherche de la vérité ! Un petit peu de grandeur d’âme de temps en temps, ça fait plaisir.

  4. Ces résultats sont en effet assez fascinants et remettent en cause la notion de ‘stabilité’ de l’état différencié des cellules.

    Reprogrammer des cellules en cellules souches pluripotentes avec des facteurs de transcription (Yamanaka) était déjà un événement

    Le faire avec un cocktail de 7 molécules (Zhao & Deng) a montré que plusieurs approches différentes pouvaient aboutir au même résultat

    Mais le réussir juste en modifiant le pH et faire subir un choc mécanique aux cellules relève presque de l’Alchimie !!!!

    Pour plus d’infos, à lire (en anglais) les commentaires toujours éclairés de Paul Knoepfler, grand spécialiste des cellules souches :

    http://www.ipscell.com/2014/01/review-of-obokata-stress-reprogramming-nature-papers/

    http://www.ipscell.com/2014/01/more-thoughts-from-stap-acid-reprogramming-stem-cell-paper/

  5. Comme dans le cas (cité dans le cas du site que tu cites 🙂 ) de l’électron prenant l’express entre la Suisse et l’Italie, il est rassurant de voir des gens affirmer: ptain, on a un resultat étonnant… svp, reproduisez-le, qu’on vérifie!
    Voire même: ouf, il était faux, c’est bien ce qu’on se disait! 🙂

    Au lieu de (comme tu dis mais je le dis mieux, hé hé), le graver dans le marbre de la pierre tombale de leur réputation scientifique.

    (ouais, j’ai raison depuis 1960, et depuis tout le monde nie, et je suis obligé de courir les conférences payantes pour manger au lieu de faire de la recherche!)

  6. Plus sérieusement et parlant de cellules souche, je me posais cette question:

    pourquoi que quand on accouche, on vous demande des cellules souche, et qu’il faut signer un formulaire?
    (en France en tous cas)

    Je me réponds à moi-même, apres avoir fait un tour sur google:
    * l’autorisation, c’est passqu’on donne un truc, et quoi qu’on donne, il faut une autorisation.
    * les cellules souches c’est un genre de superman du don, multi-usages et d’une puissance de potion magique.

    En plus dans le cas de l’accouchement, on ne te prive de rien, c’est du sang qui était dans un cordon qui part à la poubelle (ben oui).

    Ca paraitrait évident dit comme ça. Mais mais mais, mon tour sur google m’apprend aussi que c’est récent et controversé! Chat alors.

    C’est récent:
    http://www.france-adot.org/cellules-souches-la-fin-dune-interdiction.html
    http://sante.lefigaro.fr/actualite/2011/01/30/10707-pourquoi-conserver-sang-cordon-ombilical-bebe

    C’est controversé:
    http://www.20minutes.fr/societe/1127641-20130328-recherche-embryons-bioethique-loi-embryons-accouche-dun-debat-passionne

    étonnant… un genre de confusion entre un don d’un produit utile et des anti-avortements l’assimilant à l’eugénisme??

    Où peut-on trouver un blog décryptant la chose? 🙂

    • Il me semble que les liens parlent de choses très différentes:
      Le don de cellules du cordon ombilicales, c’est proposé depuis longtemps (peut être pas TRES longtemps, peut être pas partout), mais ce n’est pas très controversé et ça peut être très utile. Comme indiqué dans l’article du Figaro, « les patientes sont enthousiastes », tout va bien. Ce qui peut etre plus controversé, c’est les banques privées qui proposent aux parents de conserver le cordon du bébé, « au cas où ». Ca coute cher, c’est pas certain que ça soit très utile et ça prive le système de banque public d’un don qui aurait pu aller a un bébé qui en a besoin.
      Les deux autres liens portent sur la recherche sur les cellules souches. Ca n’a pas grand chose a voir avec le don de cordon…

  7. Ping : Cellules souches à l’acide : prome...

  8. Je ne veux pas faire mon intégriste de l’orthographe, mais en français, on écrit leçon et non lesson. Ça c’est en anglais. Exactement l’opposé de dance / danse :-), la cédille en moins 🙂
    Mais ce n’est pas une critique. Le jour où j’écrirai aussi aussi bien anglais que vous le français…

  9. Ping : Semaine 6 | PerrUche en Automne

  10. Il semblerait que la belle histoire commence à se transformer en citrouille.
    http://news.sciencemag.org/health/2014/02/high-profile-stem-cell-papers-under-fire
    https://pubpeer.com/publications/24476891
    http://www.ipscell.com/stap-new-data/
    http://stapcell.blogspot.fr/
    Pour résumer, les tentatives de réplication ne marchent pas, des questions sur une possible duplication d’images et de découpage de gels. Une enquête est en cours.

    • Oui, en effet ! Je n’ai pas encore eu le temps d’écrire un billet de blog sur cette suite. Qui est à suivre…

  11. Ping : Cellules souches à l’acide : mauvais trip ? | Tout se passe comme si

  12. Ping : La saga des cellules souches continue à nous éclairer sur le fonctionnement de la science (à défaut de celui des cellules) | Tout se passe comme si