Un toit du Vatican vire au vert

Le toit de l'auditorium Paul VI, construit en 1969, se détériorant, il a été décidé d'y installer des panneaux solaires. Offerts par une société allemande, ils sont installés des jours-ci et fourniront l'énergie nécessaire à l'éclairage et la climatisation de cette immense salle qui peut recevoir plus de 6000 pèlerins pour les audiences hebdomadaires en cas de mauvais temps. Pour une fois, même les scientistes les plus acharnés ne pourront que saluer une initiative du Vatican... Une vidéo est disponible sur le site de la BBC.

Qu'est-ce qu'une cellule iPS ?

Ce blog se voulant précis sur les termes scientifiques utilisés, je voudrais rappeler ce que sont les cellules iPS et pourquoi les récents succès sont annoncés avec autant d'enthousiasme.

Cellule iPS ?
"Cellule iPS" vient de "induced pluripotent stem cell". Comme son nom l'indique c'est une cellule pluripotente, ce qui signifie qu'elle peut donner naissance à des types cellulaires très différents comme des cellules musculaires, cellules de la peau, neurones etc. En bref, elles se comportent comme des cellules souches embryonnaires et sont donc porteuses des mêmes promesses de révolution thérapeutique.

Différence avec les cellules souches embryonnaires
Si elles sont identiques aux cellules souches embryonnaires, pourquoi en parle-t-on tellement ? Cela tient seulement dans leur origine. Une cellule souche embryonnaire vient d'un embryon qui est détruit au cours du processus d'isolement des cellules souches (il existe cependant une technique permettant de ne prélever qu'une seule cellule au stade blastocyste, ce qui ne devrait pas empêcher l'embryon de se développer normalement). Les cellules iPS sont issues de la reprogrammation de cellules prélevées chez des adultes. Elles sont donc éthiquement et moralement parfaitement acceptables.

Le défaut des cellules iPS
Les cellules iPS ont-elles des défauts ? De moins en moins. En 2006, le docteur Shinya Yamanaka mettait au point une technique pour les produire en utilisant seulement quatre facteurs dans le génome de cellules adultes. L’ennui, c’est que certains de ces facteurs sont des oncogènes, c’est-à-dire qu’ils sont impliqués dans la formation de cancers ; difficile dans ces conditions d’imaginer une utilisation thérapeutique. Vendredi dernier, j'ai évoqué l'article de Science montrant qu'il suffisait d'exprimer ces facteurs de façon transitoire. Du coup, cette méthode permet la redifférenciation en plusieurs types cellulaires sans induire de cancer. Il reste cependant à montrer que la même méthode marche chez l’homme. Et il faudra plusieurs années pour en arriver aux premiers essais cliniques dont on est encore loin.

Différence avec les cellules souches adultes
Les cellules iPS et les cellules souches adultes sont elles identiques ? Absolument pas ! Les cellules souches adultes sont des cellules peu différenciées qu’on trouve naturellement chez tout individu même adulte. Un exemple en est les cellules de la moelle osseuse qui pendant toute la vie d’un individu vont générer les globules blancs et les globules rouges. Cependant, les cellules de la moelle osseuse ne donneront jamais spontanément des neurones ou des cellules de la peau. Un autre exemple est celui des cellules isolées à partir du cordon ombilicale. Cependant, les cellules souches adultes sont déjà partiellement différenciées, alors que les cellules iPS ne le sont pas du tout, ou très peu. Ces dernières peuvent donc donner naissance à plus de types cellulaires différents que les cellules souches adultes. De plus il est souvent difficile d’isoler des cellules souches adultes car elles sont très peu nombreuses.

Qui est le Dr Shinya Yamanaka ?

Shinya Yamanaka est l'auteur principal du premier article rapportant la reprogrammation de cellules adultes en cellules souches pluripotentes (cellules iPS). Mais comment est-il venu à s'intéresser aux cellules souches ? Un article du New York Times de 2007 rapporte cette anecdote devenue célèbre.
Yamanaka passa voir un jour un ami dans une clinique. Celui-ci lui montra un embryon humain obtenu par fécondation in vitro au microscope. Voici sa réaction :
"When I saw the embryo, I suddenly realized there was such a small difference between it and my daughters,” said Dr. Yamanaka, 45, a father of two and now a professor at the Institute for Integrated Cell-Material Sciences at Kyoto University. “I thought, we can’t keep destroying embryos for our research. There must be another way."
"Quand j'ai vu l'embryon, j'ai soudain réalisé la très faible différence qu'il y avait entre lui et mes filles [Yamanaka a deux filles]. J'ai pensé qu'on ne pouvait pas continuer à détruire des embryons pour nos recherches. Il devait y avoir une autre solution".
On connaît la suite... Même dans la revue Science on parle d'un possible prix Nobel.

Une découverte majeure sur la reprogrammation des cellules adultes

L'équipe de Konrad Hochedlinger (Harvard) a publié aujourd'hui dans la revue Science une découverte essentielle pour la reprogrammation des cellules adultes en cellules souches pluripotentes (cellules iPS pour induced pluripotent stem cells). Toujours basée sur les découvertes du japonais Shinya Yamanaka, il s'agit d'introduire quatre facteurs de transcription dans des cellules différenciées afin d'induire leur reprogrammation, ou dé-différenciation. Jusque là, le vecteur utilisé pour introduire ces facteurs était un retrovirus qui insérait l'ADN codant les quatre facteurs de transcription dans l'ADN de la cellule adulte. Cela impliquait donc une expression constante de ces facteurs, et posait un problème complexe pour une éventuelle utilisation thérapeutique de ces cellules.
La nouvelle méthode décrite dans cet article fait appel à un adénovirus, une autre particule virale qui a la particularité de ne pas intégrer l'ADN dont il est porteur dans le génome de la cellule hôte. Mieux, cet ADN étranger est éliminé après quelques divisions cellulaires. Cela permet donc non seulement la reprogrammation de cellules adultes en cellules iPS, mais aussi une éventuelle redifférenciation en divers types cellulaires. En effet, ces cellules iPS ont ensuite donné des cellules de poumon, cerveau, coeur et muscle le tout sans induire de tumeur cancéreuse. Cette étude ayant été effectuée chez la souris, il faut encore confirmer ces résultats chez l'homme.
Cette avancée est un pas de géant vers l'utilisation thérapeutique des cellules iPS, comme en témoigne Robert Lanza dans le Washington Post " This is a huge step forward -- it could be the breakthrough we've been looking for. " Témoignage fort intéressant quand on sait que Robert Lanza est un haut responsable d'Advanced Cell Technology, une des plus fameuses entreprises privées spécialisées dans les cellules souches embryonnaires... qui est en sursis à en croire un article du Boston Herald du 10 septembre !

Une compagnie australienne obtient une licence pour le clonage thérapeutique

En Australie, une compagnie privée, Sydney IVF Limited, a obtenu la première licence du pays pour réaliser des expériences de clonage thérapeutique. Cette licence autorise l'utilisation de 7.200 œufs (!) sur trois ans. Pour atteindre une telle quantité, l'équipe de recherche compte notamment utiliser plus de 3.500 œufs "cliniquement inutilisables" sur les 20.000 que le centre collecte chaque année pour la fertilisation in vitro. Ces chiffres vertigineux placent cette compagnie dans le peloton de tête du clonage thérapeutique. Rappelons qu'aujourd'hui personne n'a encore réussi à établir des lignées stables à partir d'embryons humains clonés. Le coréen Hwang Woo-suk prétendit avoir réussi à le faire en 2004 avant que ses résultats ne soient dénoncés comme une des plus énormes histoires de fraude scientifiques de ces dernières années.
Avec de tels moyens, Sydney IVF Limited espère sans doute obtenir le prix douteux du premier clonage thérapeutique humain ayant permis d'établir des lignées de cellules souches embryonnaires. Ils sont déjà les premiers à avoir isolé de telles lignées à partir d'embryons obtenus par fécondation in vitro en 2004. Bien évidemment, réaliser la même chose après clonage thérapeutique permet de faire miroiter la possibilité d'établir des lignées de cellules souches spécifiques d'un donneur car issues de cellules prélevées chez un donneur adulte . Reste bien sûr l'autre possibilité, moralement irréprochable : reprogrammer des cellules adultes.

Modélisations de maladies à l'aide de cellules iPS

Gènéthique a repris hier une dépêche publiée par l'Express sur l'annonce du développement de 10 lignées de cellules souches embryonnaires malades. Ces lignées ont été isolées à partir d'embryons ayant été écartés lors d'une procédure de tri pré-implantatoire. Autrement dit, cette méthode fait appel à la destruction d'embryons porteurs des maladies correspondantes.
Pourtant, d'autres aux États-Unis ont déjà mis au point la reprogrammation de cellules adultes de patients en cellules pluripotentes (cellules iPS, pour induced pluripotent stem cells). L'équipe de George Daley à Harvard a publié en septembre dans Cell la création de cellules iPS pour le syndrome de Shwachman-Bodian-Diamond, la maladie de Gaucher de type III, les myopathies de Duchenne et de Becker, la maladie de Parkinson, la maladie de Huntington, la trisomie 21 et d'autres. D'autre part, des cellules iPS ont également été créées pour la sclérose latérale amyotrophique à partir de cellules d'une patiente âgée de 82 ans par l'équipe de Kevin Eggan, également à Harvard, et l'annonce a été faite dans Science fin août. Un bon résumé de ce travail peut être trouvé ici, en français. Ces deux équipes ont pour cela utilisé la technique évoquée ici avec les défauts déjà cités : introduction de quatre facteurs de transcription dont deux oncogènes, grâce à un retrovirus.

Congrès mondial sur les cellules souches

Demain s'ouvre le congrès mondial sur les cellules souches 2008 à Madison dans le Wisconsin (USA). Parmi les principaux événements, une session spéciale dédiée aux cellules souches adultes dont le titre est tout un programme :

Keynote Presentation by James Thomson: Reprogramming- A New Vision for Creating Patient Specific Cells iPS Cells: How They Change Everything and Nothing. A lively panel discussion examining the astounding potential and policy implications surrounding induced pluripotent stem cells. Why iPS research does not eclipse human embryonic stem cell research and nuclear transfer.

Même si la conclusion est déjà annoncée, espérons cependant qu'en parlant de la reprogrammation de cellules différenciées adultes en cellules souches (iPS), cette méthode gagnera en popularité et finira par rendre inutile le clonage thérapeutique, pudiquement nommé "nuclear transfer" !

Premier brevet sur la reprogrammation des cellules souches adultes

Une équipe japonaise a déposé le premier brevet au monde afin de protéger une découverte réalisée en 2006 sur le reprogrammation des cellules souches adultes. Ces cellules souches doivent être dédifférenciées pour tenir toutes leurs promesses d'être aussi versatiles que des cellules souches embryonnaires. On peut donc espérer que ces dernières deviendront à terme inutiles. Il faut cependant souligner que le reprogrammation reste incomplète et nécessite l'introduction de quatre facteurs de transcription (Oct3/4, Sox2, c-Myc, et Klf4) grâce à un vecteur rétroviral. L'innocuité de cette méthode reste à démontrer après re-différenciation, deux de ces facteurs étant des oncogènes (c-Myc et Klf4).
Il convient d'ajouter qu'une équipe américaine a démontré en 2008 dans Nature qu'on pouvait réduire à seulement deux le nombre de facteurs à introduire ; il suffit pour cela de choisir des cellules différenciées exprimant naturellement de fort taux de deux des quatre facteurs.
Ces annonces démontrent que cette méthode de reprogrammation de cellules différenciées en cellules souches est sans doute porteuse d'espoir et qu'on pourrait à terme envisager des utilisations thérapeutiques.

Conférence sur l'évolution organisée par le Vatican

Le Vatican a annoncé le 16 septembre la tenue d'un congrès international intitulé "Biological Evolution: Facts and Theories". Il aura lieu du 3 au 7 mars 2009 à l'Université Pontificale Grégorienne. On trouve sur le site du congrès le programme et la liste des intervenants qui reflètent la volonté affichée d'aborder les aspects scientifiques, philosophiques et théologiques. Plusieurs sessions sont consacrées à chacun des ces aspects comme le montre une version raccourcie du programme :

First Session: The Facts that we Know
Second Session: Evolutionary Mechanisms I
Third Session: Evolutionary Mechanisms II
Fourth Session: The Origin of Man
Fifth Session: Some Anthropological Questions About Evolution
Sixth Session: Philosophical Aspects of Evolution I
Seventh Session: Philosophical Aspects of Evolution II
Eighth Session: Theological Aspects of Evolution I
Ninth Session: Theological Aspects of Evolution II

Parmi les intervenants, on compte plusieurs scientifiques prestigieux comme
Werner Arber, prix Nobel de Physiologie-Médecine 1978 pour la découverte des enzymes de restrictions
Yves Coppens, du Collège de France, paléontologiste
Scott Gilbert, biologiste du développement et auteur d'un très célèbre manuel de référence dans ce domaine
Simon Conway Morris, paléontologiste fameux pour ses travaux sur la faune découverte dans les schistes de Burgess qui est à l'origine de la théorie sur l'explosion cambrienne
Douglas Futuyma, auteur de plusieurs manuels de référence sur l'évolution et très impliqué dans les controverses création-évolution
Lynn Margulis qui est à l'origine de la théorie endosymbiotique.

Ce congrès est également organisé par la Notre-Dame University (Indiana, USA) et le projet STOQ sous le patronage du Conseil Pontifical pour la Culture.