Des banques de cellules pour la médecine régénératrice
Pierre-Antoine Gourraud (à droite) au travail avec Stephen Hauser, docteur en médecine, responsable du département de neurologie, dans le laboratoire de l’université de Californie San Fransisco.
Interview de Pierre-Antoine Gourraud, professeur à l’université de Californie et chercheur associé à Sup’Biotech qui vient de publier dans la revue internationale « Stem Cells ».
Pierre-Antoine Gourraud est professeur à l`université de Californie San Francisco et chercheur associé à Sup’Biotech où il enseigne également la génétique et la bio-statistique. Avec Leena Gilson, autre professeur de génétique de Sup’Biotech, Marc Peschanski, directeur de recherche CNRS à la tête de l’Institut des cellules souches I-Stem et Mathilde Girard (I-Stem), ils viennent de publier dans la revue internationale Stem Cells, une grande étude sur la construction de banques de cellules souches qui pourraient établir la médecine régénératrice de demain. Ces recherches sont le fruit d’une collaboration entre Sup’Biotech et l’ISTEM, le plus grand institut de recherche sur les cellules souches de France soutenu par l’association française contre les myopathies (AFM) et le Téléthon. C’est aussi un exemple de travail multidisciplinaire, comme la formation Sup’Biotech, puisque ce travail combine immunogénétique, bio-statistique et biologie cellulaire.
Quel était le but de cette publication ?
Depuis 2005, une publication du prestigieux journal The Lancet avait lancé l’idée de créer des banques de lignées de cellules souches pluripotentes issues de donneurs adultes (IPS) dont les caractéristiques génétiques permettraient de traiter un maximum de patients. Ces cellules ont la possibilité de multiplier à l’infini et de se différencier en cellules spécialisées pouvant alors être utilisées pour traiter les patients. Le scénario imaginé est donc de mettre en place des banques des stocks de tissus qui permettraient de soigner des patients pour toutes sortes de pathologies en réalisant un nouveau type de transfusions ou transplantations à partir de ces banques.
Si de très nombreuses équipes travaillent sur l’établissement de ces lignées et les méthodes qui permettraient de les exploiter pour fabriquer des « pièces de rechanges à façon », la partie génétique du problème avait été seulement effleurée. Il existait un obstacle naturel: celui de la compatibilité immunitaire, c’est-à-dire le risque que le tissu implanté soit reconnu comme étranger par le système immunitaire du receveur et détruit. Il fallait donc faire en sorte que les « cartes d’identité »des lignées cellulaires IPS et celles des receveurs rencontrent le maximum de chance d’être compatibles les unes avec les autres. A cette fin, il fallait que des experts en génétique, en immunologie et en bio-statistique se penchent sur le problème. C’est ce qui a été réalisé avec cette publication.
En quoi consiste-t-elle exactement ?
Nous avons ainsi développé un modèle mathématique s’appuyant sur des données réelles pour savoir s’il était possible de construire ces banques de cellules de manière optimale, et si c’était le cas, pour mesurer quel pourcentage de la population on arriverait à servir, pour quels patients plusieurs lignées pourraient être utilisées et pour quels autres il ne serait malheureusement pas possible de fournir un niveau de compatibilité acceptable selon les standards actuels. Nous avons proposé un modèle chiffré à l’échelle internationale avec des données plus précises en fonction des différentes ancestralités génétiques (Europe, Asie, Afrique, Amérique), chaque groupe possédant un profil génétique de compatibilité tissulaire relativement différent.
Quels résultats ont donné ces recherches ?
Nous avons réussi à prouver que, pour chaque groupe, créer une banque avec les dix lignées présentant les marqueurs de compatibilité les plus répandus était faisable, au moins pour commencer. En effet, dans le groupe des Européens par exemple, nous avons calculé que nous aurions besoin d’environ 10 000 personnes pour trouver ces lignées et construire une banque utile pour environ 50 % de la population. Mais avec l’augmentation du nombre de lignées, la difficulté augmente de façon exponentielle.
Au final, l’étude est très concluante et sert d’ors et déjà de base à plusieurs projets dans le monde public et privé pour le développement de ces banques. Il faudra néanmoins attendre de nombreuses années de recherche avant que cela puisse être utile et servir pour des applications au niveau des populations. En effet, il reste encore beaucoup d’étapes avant d’être certain de l’innocuité de procéder de construction des lignées, de leurs différenciations et de leur utilisation chez les patients.
En quoi ces recherches intéressent-elles particulièrement Sup’Biotech ?
Il s’agit là d’un travail pluridisciplinaire – à l’image de la formation, proposée par des professeurs de l’école mettant à profit la diversité de leurs compétences pour répondre à des problématiques de biotechnologie. Produire une telle publication dans l’une des revues les plus réputées des biotechnologies fait évidemment partie des éléments du prestige et du rayonnement de l’école.
Il y avait également dans cette étude des enjeux éthiques à résoudre auxquels nous sensibilisons les étudiants de Sup’Biotech, puisque notre étude porte sur l’utilisation de cellules souches adultes et non embryonnaires – ce qui est en l’espèce plus efficace car on pourra ainsi sélectionner leurs caractéristiques génétiques de donneurs adultes.