Des chercheurs de Melbourne ont réalisé une première mondiale en créant des cellules souches sanguines très proches de celles du corps humain. Cette découverte pourrait bientôt conduire à des traitements personnalisés pour les enfants atteints de leucémie et de troubles de la moelle osseuse.
La recherche, menée par le Murdoch Children's Research Institute (MCRI) et publiée dans Biotechnologie de la naturea surmonté un obstacle majeur dans la production de cellules souches sanguines humaines, qui peuvent créer des globules rouges, des globules blancs et des plaquettes, qui correspondent étroitement à ceux de l'embryon humain.
La professeure associée du MCRI, Elizabeth Ng, a déclaré que l'équipe avait fait une découverte importante dans le développement des cellules souches du sang humain, ouvrant la voie à l'utilisation de ces cellules cultivées en laboratoire dans les greffes de cellules souches du sang et de moelle osseuse.
La capacité de prélever n’importe quelle cellule d’un patient, de la reprogrammer en cellule souche, puis de la transformer en cellules sanguines spécifiquement adaptées à la transplantation « Cela aura un impact considérable sur la vie de ces patients vulnérables. »
Elizabeth Ng, professeure agrégée, MCRI
« Avant cette étude, il n’était pas possible de développer en laboratoire des cellules souches sanguines humaines capables d’être transplantées dans un modèle animal d’insuffisance de moelle osseuse pour produire des cellules sanguines saines. Nous avons développé un processus de travail qui a permis de créer des cellules souches sanguines transplantables qui reflètent étroitement celles de l’embryon humain.
« Il est important de noter que ces cellules humaines peuvent être créées à l’échelle et avec la pureté requises pour une utilisation clinique. »
Dans le cadre de cette étude, des souris immunodéficientes ont été injectées avec des cellules souches sanguines humaines créées en laboratoire. Les chercheurs ont découvert que les cellules souches sanguines devenaient de la moelle osseuse fonctionnelle à des niveaux similaires à ceux observés dans les greffes de cellules sanguines de cordon ombilical, un critère de réussite avéré.
Les chercheurs ont également découvert que les cellules souches cultivées en laboratoire pouvaient être congelées avant d'être transplantées avec succès dans les souris. Cette méthode permet d'imiter le processus de conservation des cellules souches du sang du donneur avant leur transplantation chez les patients.
Le professeur Ed Stanley du MCRI a déclaré que ces résultats pourraient conduire à de nouvelles options de traitement pour une gamme de troubles sanguins.
« Les globules rouges sont essentiels au transport de l'oxygène et les globules blancs constituent notre défense immunitaire, tandis que les plaquettes provoquent la coagulation pour arrêter les saignements », a-t-il expliqué. Comprendre comment ces cellules se développent et fonctionnent revient à déchiffrer un puzzle complexe.
« En perfectionnant les méthodes de cellules souches qui imitent le développement des cellules souches sanguines normales présentes dans notre corps, nous pouvons comprendre et développer des traitements personnalisés pour toute une gamme de maladies du sang, notamment les leucémies et l'insuffisance de la moelle osseuse. »
Le professeur Andrew Elefanty du MCRI a déclaré que même si une greffe de cellules souches sanguines était souvent un élément clé du traitement salvateur des troubles sanguins infantiles, tous les enfants ne trouvaient pas de donneur parfaitement compatible.
« Les cellules immunitaires incompatibles du donneur provenant de la greffe peuvent attaquer les propres tissus du receveur, entraînant une maladie grave ou la mort », a-t-il déclaré.
« Le développement de cellules souches sanguines personnalisées et spécifiques à chaque patient permettra d'éviter ces complications, de remédier à la pénurie de donneurs et, parallèlement à l'édition du génome, de contribuer à corriger les causes sous-jacentes des maladies du sang. »
Le professeur Elefanty a déclaré que la prochaine étape, probablement dans environ cinq ans avec un financement gouvernemental, consisterait à mener un essai clinique de phase 1 pour tester la sécurité de l'utilisation de ces cellules sanguines cultivées en laboratoire chez l'homme.
Riya a été diagnostiquée à l'âge de 11 ans avec une anémie aplasique, une maladie sanguine rare et grave dans laquelle le corps cesse de produire suffisamment de nouvelles cellules sanguines.
La famille de Riya, y compris ses parents Sonali et Gaurav Mahajan, étaient en Inde au moment où elle a commencé à se sentir fatiguée, a rapidement perdu du poids et a développé des ecchymoses sur ses cuisses.
« Nous avons fait faire à Riya une simple prise de sang, sa toute première. Mais dès que les résultats sont arrivés, on nous a dit de l'emmener d'urgence aux urgences en raison de son faible taux de plaquettes et de globules rouges », a déclaré Sonali.
« Riya a été diagnostiquée à l’origine d’une leucémie parce que les symptômes sont très similaires à ceux de l’anémie aplasique. Lorsque nous avons reçu le diagnostic final, ce fut un choc total et une maladie dont nous n’avions jamais entendu parler auparavant.
« Les médecins nous ont dit qu'elle souffrait d'une insuffisance de moelle osseuse et qu'elle avait besoin de transfusions régulières de plaquettes et de sang pour augmenter son taux de cellules sanguines. »
Sonali a déclaré que la famille avait déjà prévu de retourner en Australie pour les études secondaires de Riya, mais le diagnostic a accéléré le retour.
« Une fois qu'ils ont pu la stabiliser, on nous a donné deux jours pour l'emmener en Australie afin qu'elle soit hospitalisée », a-t-elle déclaré.
« Dès que nous sommes descendus de l'avion, nous sommes allés directement au Royal Children's Hospital. Quelques jours plus tard, Riya a commencé une thérapie, mais elle n'a jamais vraiment répondu aux médicaments.
« Finalement, une greffe de moelle osseuse a été recommandée en raison du nombre de transfusions dont elle avait besoin et des inquiétudes concernant d'éventuelles complications à long terme. »
Sonali a déclaré qu'au cours des six derniers mois, ils ont eu du mal à trouver un donneur parfaitement compatible et qu'ils perdaient espoir. Malgré un donneur à moitié compatible, Sonali, suivant les conseils d'un spécialiste, est devenue la donneuse de sa fille.
Après la greffe de moelle osseuse en juin de l'année dernière, Riya est restée à l'hôpital pendant trois mois où elle a eu des complications mineures.
En l'absence d'un donneur parfaitement compatible, le taux de plaquettes de Riya a mis plus de temps à revenir à la normale, elle a dû suivre un traitement immunosuppresseur plus long et était plus vulnérable aux infections. Riya n'a commencé à être revaccinée que récemment.
« Son système immunitaire a été affaibli pendant longtemps après la greffe, mais heureusement, une fois sortie de l'hôpital, elle n'a pas eu besoin d'une autre greffe », a déclaré Sonali.
Riya, 14 ans, a déclaré qu'après quelques années douloureuses, elle se sentait désormais bien, avait suivi des cours d'hydrothérapie et était heureuse d'être de retour à l'école avec ses amis.
Sonali a déclaré que la nouvelle recherche menée par le MCRI sur les cellules souches sanguines était une réalisation remarquable.
« Cette recherche sera une bénédiction pour de nombreuses familles », a-t-elle déclaré. « Le fait qu'un jour, il puisse exister des traitements ciblés pour les enfants atteints de leucémie et de troubles de la moelle osseuse va changer la vie des gens. »
Le professeur Elefanty, le professeur Stanley et le professeur associé Ng sont également chercheurs principaux au nœud de Melbourne du Novo Nordisk Foundation Center for Stem Cell Medicine (reNEW), un consortium mondial qui vise à ouvrir la voie à de futurs traitements à base de cellules souches.
Des chercheurs de l’Université de Melbourne, du Peter MacCallum Cancer Centre, de l’Université de Californie à Los Angeles, de l’University College de Londres et de l’Université de Birmingham ont également contribué aux résultats.
