La thérapie cellulaire

Quelques notions fondamentales

Les cellules souches pluripotentes peuvent donner tous les types de cellules de l’organisme (rétine, peau, etc.). Il peut s’agir de : 

• cellules souches embryonnaires prélevées sur des embryons de 5 à 7 jours ;
• cellules souches pluripotentes induites (IPS pour Induced Pluripotent Stem cells) prélevées chez des adultes et reprogrammées en cellules pluripotentes par génie génétique.

Les cellules souches multipotentes peuvent se différencier en un nombre limité de types cellulaires. 

• Les plus utilisées sont les cellules souches mésenchymateuses, présentes dans tout l’organisme au sein du tissu adipeux, de la moelle osseuse, des tissus de soutien des organes, mais également au sein des os, des cartilages, des muscles, etc. ;
• Les cellules souches hématopoïétiques issues de la moelle osseuse sont à l’origine de toutes les cellules du sang : en cas de cancer hématologique, elles permettent de reconstituer un stock de cellules sanguines saines chez le patient, après avoir détruit ses propres cellules malades par chimiothérapie. Cette intervention se pratique depuis les années 70 (cf. chapitre suivant).

Les indications de la thérapie cellulaire sont innombrables et les promesses sont réelles dans de nombreux domaines.

En raison des capacités des cellules souches mésenchymateuses à se différencier en différents types cellulaires et à produire des facteurs de croissance et d’immunosuppression, les essais cliniques en cours concernent la rhumatologie (arthrose, polyarthrite rhumatoïde), des dégénérescences musculaires (myopathies), la neurologie (sclérose en plaque, sclérose latérale amyotrophique, etc.) la cardiologie (accident vasculaire cérébrale, infarctus du myocarde, ischémie des membres inférieurs), le diabète, des maladies auto-immunes (lupus), le rejet de greffe, etc.

Introduction

En cancérologie, la thérapie cellulaire est validée pour renforcer la régénération des cellules sanguines afin de permettre de circonscrire une aplasie sanguine (absence ou taux très bas des globules sanguins, blancs, rouges et plaquettes) due à une chimiothérapie à forte dose, associée ou non à une irradiation de tout le corps (indiquée dans certaines formes de lymphomes ou leucémies). Ainsi, les greffes de moelle osseuse ou de cellules souches périphériques (CSP) vont permettre des chimiothérapies à des doses qui ne seraient pas possibles autrement, et donc d'obtenir une guérison ou une rémission dans des formes de cancers graves ou évoluées ou en rechute.

Les points essentiels

• La greffe de moelle osseuse ou de cellules souches périphériques a pour but de circonscrire une aplasie sanguine (absence ou taux très faibles de globules sanguins).
• La greffe de moelle osseuse permet d'effectuer des chimiothérapies à hautes doses et donc d'obtenir une guérison ou une rémission dans des formes graves de cancer ou lors de rechutes.
• La greffe de moelle osseuse est soit autologue (la moelle est prélevée chez le propre patient) soit allogénique (moelle prélevée chez un donneur pour être réinjectée à un receveur).
• L'autogreffe de cellules souches périphériques consiste à greffer au patient ses propres cellules jeunes circulant dans son sang lorsqu'il sera en aplasie provoquée par la chimiothérapie. C'est une thérapie récente, plus simple que la greffe de moelle et qui ne nécessite aucune anesthésie.
• La greffe de sang de cordon allogénique est indiquée chez les enfants atteints de leucémies ou d'autres cancers hématologiques.
• La principale complication des greffes est la réaction du greffon contre l'hôte.
• La greffe est essentiellement pratiquée dans les cas de leucémies, lymphomes en rechute et certains myélomes. Plus récemment, elles ont été proposées dans certaines tumeurs solides chimiosensibles évoluées ou de mauvais pronostic, tels certains cancers du poumon, du testicule, de l'ovaire ou du sein.

Quelques rappels

Rappelons tout d'abord ce que sont les cellules sanguines.

Dans le sang périphérique, circulent essentiellement des cellules matures, qui ne se multiplient pas : 

• globules blancs ou leucocytes : pour la lutte contre l'infection et défenses immunitaires ;
• globules rouges ou hématies ou érythrocytes : pour l’oxygénation des tissus ;
• plaquettes ou thrombocytes : pour la coagulation.

À l'origine, ce sont des cellules jeunes qui sont formées dans la moelle osseuse, et qui se multiplient en passant par divers stades jusqu'à la maturité, stade où elles sont déversées dans le sang.

C'est ce que l'on appelle l'hématopoïèse.

Les cellules jeunes médullaires (moelle osseuse) : la cellule la plus jeune est à l'origine de toutes les lignées : on l'appelle cellule souche. Elle va donner naissance à des cellules intermédiaires, que l'on appelle des blastes. Dans le sang circulant (ou sang périphérique), il existe une toute petite quantité de cellules souches.

Les facteurs de croissance des cellules souches hématopoïétiques : la croissance de ces cellules souches et leur multiplication se fait sous la régulation de substances, secrétées normalement par l'organisme, et que l'on appelle les facteurs de croissance hématopoïétiques, dont il existe divers types, répondant à chaque sorte de cellules souches. On est, à présent, capables de les synthétiser par génie génétique.

La greffe de moelle osseuse

La greffe de moelle osseuse consiste à injecter dans le sang du receveur, des cellules souches sanguines qui ont été recueillies par prélèvement de moelle chez le donneur. La moelle est un organe liquide, son siège est situé au centre des os. Elle est prélevée chez le donneur par ponction-aspiration au bloc chirurgical sous anesthésie générale, puis injectée au receveur sous la forme d'une perfusion intraveineuse.

Le receveur doit être préparé à la greffe de moelle osseuse (on parle de conditionnement) : une chimiothérapie est indispensable ainsi qu'éventuellement une radiothérapie intensive avant la greffe, de façon à purger la moelle et éviter soit une réaction contre le greffon, soit une récidive de la maladie.

Les patients vont être greffés alors qu'ils sont en aplasie, donc très fragiles. Ils doivent donc être particulièrement protégés : préparation rigoureuse, désinfection totale du corps, pose de cathéter central si ce n'est déjà fait, hospitalisation en chambre protégée, stérile.

La moelle osseuse est vivante : une fois transplantée, elle va se loger à nouveau dans la moelle du receveur et les cellules vont se multiplier suivant le cycle normal pour recoloniser son sang. Elle peut être conservée, comme toutes les cellules vivantes, à très basse température.

Il existe 2 types de transplantations de moelle osseuse :

• allogenique (allogreffe) ;
• autogénique (autogreffe).

L'allogreffe consiste à prélever la moelle osseuse chez un donneur pour être réinjectée à un receveur. Le donneur et le receveur doivent être compatibles (mêmes antigènes du système de compatibilité tissulaire ou système HLA). 

L'autogreffe revient à prélever la moelle osseuse chez le propre patient. La moelle osseuse est ensuite congelée, et réinjectée le moment venu. L'avantage principal de l'autogreffe est l'absence de phénomène de rejet.

Les autogreffes de cellules souches périphériques (CSP)

L'autogreffe de cellules souches périphériques est plus simple que la greffe de moelle et qui ne nécessite aucune anesthésie. Il existe à l'état physiologique un nombre très restreint, mais non nul, des cellules sanguines jeunes en circulation dans le sang périphérique.

Principe des greffes de cellules souches périphériques (CSP) : greffer au patient ses propres cellules jeunes circulant dans son sang lorsqu'il sera en aplasie provoquée par la chimiothérapie. Le but est de favoriser une meilleure récupération.

La technique des greffes de cellules souches périphériques : stimulation dans un premier temps de la production de ces cellules souches périphériques par des injections de facteurs de croissance hématopoïétiques, prélèvement du sang, sans aucune anesthésie, séparation des cellules pour isoler les cellules jeunes, réinjection du sang restant après filtration des cellules souches : c'est ce qu'on appelle la cytaphérèse.

On peut être amené à faire 1 à 3 prélèvements pour une autogreffe. Ils sont effectués, à quelques jours ou une semaine d'intervalle, avant ou au début de la chimiothérapie. Les cellules souches sont séparées et conservées au froid dans un milieu nutritif adéquat pour être réinjectées le moment venu. Les cellules ainsi réinjectées vont coloniser la moelle.

Les greffes de sang de cordon allogéniques

Le sang du cordon ombilical est particulièrement riche en cellules jeunes hématopoïétiques.

Par ailleurs, les cellules jeunes immatures sont encore très peu antigéniques et de ce fait, la greffe est mieux supportée avec un minimum de risques de réaction greffon contre hôte ou encore de transmission de virus. Il s'agit d'une technique récente, très intéressante pour les enfants atteints de leucémies ou d'autres cancers hématologiques. Une greffe de sang de cordon permet de réaliser l'équivalent d'une greffe de moelle allogénique (d'un donneur sain à un receveur) chez des patients qui ne disposent pas d'un donneur de moelle HLA compatible.