4 technologies prometteuses sur lesquelles travaille la science pour défier la mort

De nouvelles techniques de médecine régénératrice ont pour objectif d’aider l’organisme de réparer par lui-même un tissu ou un organe lésé par l’âge ou par un traumatisme. C’est une médecine du 21^ème siècle dans le sens où elle prend en considération les principales préoccupations éthiques de ce domaine. On ne joue pas à l’apprenti sorcier.

Il faut penser les techniques exposées ci-après  sous la forme d’une combinaison de cellules, d’une matrice tridimensionnelle synthétique ou « naturelle » et de conditions standardisées de culture (milieu de culture, ajouts de facteurs de croissance et de différenciation cellulaire, culture en 3D et bioréacteurs).

La transplantation de cellules souches non modifiées ou modifiées

Pour le court terme, au niveau du cœur, il y a déjà eu des transplantations de cellules souches, c’est une technique en expérimentation clinique. Régénérer un cœur complet prendra plus de temps. Cela va se faire la plupart du temps de façon autologue, c’est-à-dire que les cellules vont être directement prélevées sur le patient, ou hétérologue, quand on va les récupérer sur un autre patient. Ces cellules peuvent être modifiées ou non, être à un stade embryonnaire ou adulte.

Les cellules souches (de sources diverses, cordon ombilical, tissu adipeux, sang…) sont intéressantes dans le sens où elles ont une capacité de différenciation très importante vers de multiples types cellulaires : une cellule souche va par exemple être capable de faire une cellule nerveuse, une cellule du cartilage articulaire (le chondrocyte) ou encore une cellule de la peau (le fibroblaste). Les cellules adultes sont moins intéressantes à long terme dans le sens où elles ont une capacité de différenciation moindre car elles ont déjà vieilli.

Cela nécessite des conditions de culture très strictes : il faut travailler les cellules extérieures dans une matrice. Cela ne sera pas possible pour tous les organes, mais beaucoup de tissus lésés ou fatigués pourront être réparés. Le réensemencement permettrait ainsi de s’affranchir des greffes et des prothèses. C’est une façon de vivre plus longtemps mais surtout mieux vivre. 

La décellularisation et la recellularisation d’un organe

On peut utiliser une matrice déjà existante en hétérologue, c’est-à-dire que plutôt qu’une greffe cœur-poumon, par exemple, on va décellulariser les deux organes puis les recellulariser. On ne garde que l’organe sans ses cellules que l’on recolonise ensuite avec chacun des types cellulaires correspondants. Les procédés sont en cours de mise au point ce qui assure une sécurité virale et la compatibilité tissulaire, pour éviter l’immunosuppression. Des essais ont déjà été menés mais cela ne sera pas mis en place avant un certain temps. Un industriel de Lyon travaille déjà sur ces techniques mais dans des configurations plus simples.

C’est une technique très prometteuse. L’immense avantage est que cela joue sur la plasticité cellulaire, c’est-à-dire que l’on module la cellule pour aller vers le type cellulaire que l’on veut, d’où l’utilisation de la cellule souche, qui est très adaptable. On se met tout de suite dans l’architecture finale d’un tissu, donc on utilise l’environnement final que les cellules ont in vivo. Petit à petit les cellules vont recoloniser les parois veineuses, le sang va circuler à nouveau et on a tout de suite un organe fonctionnel. Il s’agit d’une méthode à long terme pour les organes complexes.

Le bioprinting

L’impression 3D, par divers techniques comme le jet d’encre ou le laser, est capable de reconstituer des objets. L’échelle est cette fois beaucoup plus petite que les deux premières méthodes. Il s’agit de reconstruire couche par couche l’organe. Les cellules vont être mises soit tout de suite, soit plus tard. Cette technique est utilisée actuellement pour certaines pièces, notamment des prothèses particulières comme une reconstruction faciale, pour vérifier d’abord l’adaptabilité au corps avant de créer une pièce anatomique.C’est comme une IRM, qui reconstruit couche par couche l’organe, mais dans ce cas physiquement. Pour des organes très cellularisés comme le foie, c’est potentiellement très prometteur.

Cette technique est évidemment extrêmement coûteuse mais avec la pénurie actuelle d’organes, c’est une méthode qui pourrait bien être démocratisée. De nombreux patients demandeurs pourraient ainsi être sauvés.

Les bioréacteurs

Il s’agit de grandes enceintes dans lesquelles seront façonnés des organes. On y cultive des cellules au sein de matrices en présence de milieux nutritifs avec des conditions bien particulières. Cela se fait en laboratoire en très petite quantité pour des tissus. Il faudra industrialiser ce procédé pour une production à plus grande échelle de tissus ou d’organes en créant des bioréacteurs capables d’optimiser les conditions de culture. Contrôler la pression, par exemple, permettrait de rapprocher les cellules de leurs conditions in vivo et de créer des organes dans un environnement similaire à celui de l’organisme.

Toutes ces techniques sont révolutionnaires et pour la plupart elles auront leur place dans l’avenir. Alors même que nous sommes dans une pénurie d’organes et que les coûts des greffes explosent, si l’on transfère ces coûts dans l’industrialisation de ces innovations, l’homme pourrait vivre mieux et plus longtemps en bonne santé.