Procréation assistée et les cellules souches : concepts clés

La procréation assistée

L'insémination artificielle

L'insémination artificielle consiste à insérer du sperme dans l'utérus de la femme, en coïncidence avec l'ovulation.

La fécondation in vitro (FIV)

Les ovules sont retirés de la femme (après un traitement hormonal de stimulation ovarienne). Les ovules sont fécondés par le sperme. Lorsque la numération des spermatozoïdes est faible, un seul spermatozoïde est injecté directement dans l'ovocyte par injection intracytoplasmique de spermatozoïde (ICSI). Les embryons (de 6 à 16 cellules) qui se forment sont ensuite implantés dans l'utérus.

Le diagnostic préimplantatoire (DPI)

Le diagnostic préimplantatoire consiste en des tests génétiques de l'embryon (au stade 8 cellules) afin de sélectionner un embryon ne portant pas les gènes responsables d'une maladie. La Commission sur la procréation assistée doit autoriser ces mesures au cas par cas. Dans certains cas, cette technique est utilisée pour sélectionner des embryons sains pouvant servir de donneurs compatibles pour des frères et sœurs atteints de maladies graves.

Le clonage reproductif

Le clonage reproductif est différent du clonage moléculaire. Le clonage moléculaire se réfère à l'obtention de nombreuses copies identiques d'une molécule (par exemple, un gène). Dans le clonage reproductif, on obtient un individu génétiquement identique. Cette technique consiste à enlever le noyau d'un ovule et à le remplacer par celui d'une cellule somatique de l'animal à cloner. Cette méthode est appelée transplantation nucléaire. Cela crée un embryon artificiel qui est implanté dans l'utérus d'une femelle de la même espèce pour compléter son développement embryonnaire. L'individu obtenu est génétiquement identique à l'organisme donneur du noyau de la cellule somatique.

Les cellules souches

Les cellules souches (de l'anglais stem cells) sont des cellules indifférenciées qui peuvent se diviser indéfiniment pour produire de nouvelles cellules souches, mais, dans des conditions appropriées, peuvent se différencier en un ou plusieurs types de cellules spécialisées. Elles possèdent trois caractéristiques principales :

• Elles sont indifférenciées, c'est-à-dire qu'elles n'ont pas de fonction spécifique.
• Elles ont la capacité d'auto-renouvellement (division).
• Elles peuvent se différencier, c'est-à-dire qu'elles sont capables de générer des cellules spécialisées avec des fonctions et des caractéristiques spécifiques.

Types de cellules souches selon leur potentiel

• Totipotentes : Capables de générer un organisme complet.
• Pluripotentes : Capables de générer n'importe quel tissu.
• Multipotentes : Peuvent générer divers tissus d'un type spécifique de cellules.

Toutes les cellules souches ne sont pas identiques ; elles diffèrent par leur origine et leurs capacités de différenciation.

Classification des cellules souches

• Cellules souches embryonnaires
• Cellules souches adultes
• Autres types :
  • Cellules souches pluripotentes induites (iPS)
  • Cellules souches fœtales
  • Cellules souches du sang du cordon ombilical

Les cellules souches embryonnaires (CSE)

Les cellules souches embryonnaires (CSE, de l'anglais Embryonic Stem Cells ou ESC) sont des cellules qui proviennent de la masse cellulaire interne du blastocyste. À ce stade précoce de l'embryon (environ 5 jours après la fécondation), on observe deux groupes de cellules : celles qui forment la couche superficielle (qui donnera le placenta) et celles qui occupent l'intérieur, formant la masse cellulaire interne. Ces cellules, dans des conditions normales, poursuivent leur processus de différenciation menant aux trois groupes de tissus embryonnaires (ectoderme, endoderme et mésoderme au stade gastrula). Lorsqu'elles sont retirées et placées dans un milieu de culture approprié, elles peuvent donner naissance à n'importe quel type cellulaire. En raison de cette capacité de différenciation, les cellules souches embryonnaires sont considérées comme des cellules pluripotentes car, bien qu'elles ne puissent pas donner lieu à un organisme entier, elles sont à l'origine de tous les types de cellules et de tissus d'un individu.

Problèmes liés aux cellules souches embryonnaires

1. Premièrement, pour éviter les problèmes de rejet, il serait nécessaire que les cellules embryonnaires proviennent de la même personne qui les recevra. La seule façon d'y parvenir est par le biais du clonage thérapeutique, ce qui implique la formation d'un embryon cloné (avec le matériel génétique du patient) qui serait ensuite détruit pour obtenir des cellules souches.
2. Deuxièmement, les cellules souches embryonnaires dégénèrent fréquemment en cellules tumorales, ce qui est un inconvénient sérieux.
3. Troisièmement, il faut détruire des embryons pour obtenir des cellules souches embryonnaires. Cela représente un dilemme éthique concernant l'utilisation de ces cellules.
4. Quatrièmement, de nombreux embryons sont nécessaires pour obtenir une lignée cellulaire appropriée.

Les cellules souches adultes (CSA)

Elles sont appelées cellules souches adultes (CSA, de l'anglais Adult Stem Cells ou ASC) car elles sont obtenues à partir de différents tissus adultes. Leur fonction principale est de remplacer les cellules mourantes dans un tissu ou un organe. L'existence de ces cellules a été découverte dans de nombreux tissus comme la moelle osseuse, la graisse, la peau, et même dans des tissus ayant un faible taux de renouvellement cellulaire, comme le tissu neural. Plus intéressant encore, ces cellules, initialement classées comme multipotentes, peuvent être capables de générer de nombreux types de tissus.