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LE Magazine en mars 2002

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Recherche adulte de cellule souche

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Jusqu'à il ya quelques années, on l'a cru que vous pourriez seulement faire des globules sanguins à partir des cellules souche de moelle, peau des cellules souche de peau et ainsi de suite. Aujourd'hui on l'identifie que des cellules souche adultes peuvent être dérivées des sources multiples telles que le système nerveux central, le coeur, le muscle squelettique, le pancréas, même de la graisse. D'ailleurs, les scientifiques ont pu isoler et cultiver les cellules souche adultes plus facilement qu'ont précédemment pensé possible.

Un autre argument utilisé contre la recherche thérapeutique de clonage est que c'est inutile. Selon cette vue, la promesse des cellules souche pour la médecine peut mieux être réalisée par l'intermédiaire de la recherche adulte de cellule souche, alors que la compatibilité des tissus copiés peut être réalisée par des autres moyens. Une organisation appelée « NE FONT AUCUN MAL : La coalition des Américains pour l'éthique de la recherche » prend cette position et publie des rapports sur la recherche adulte de cellule souche pour la soutenir.

Les avances récentes dans la recherche adulte de cellule souche ont en effet été impressionnantes. Jusqu'à il ya quelques années, le dogme actuel était que des cellules souche adultes pourraient seulement être employées pour développer le même type de tissu que les cellules souche ont été prises de. Ainsi, on l'a cru que vous pourriez seulement faire des globules sanguins à partir des cellules souche de moelle, peau des cellules souche de peau et ainsi de suite. On l'a également cru que des cellules souche adultes pourraient seulement être dérivées d'un nombre très limité de sources et qu'il est difficile isoler et se développer les cellules souche adultes dans la culture de tissu.

Aujourd'hui on l'identifie que des cellules souche adultes peuvent être dérivées des sources multiples telles que le système nerveux central, le coeur, le muscle squelettique, le pancréas, même de la graisse. D'ailleurs, les scientifiques ont pu isoler et cultiver les cellules souche adultes plus facilement qu'ont précédemment pensé possible. En fait, Dr. Fred Gage et les collègues au laboratoire de l'institut de Salk de la génétique à La Jolla, la Californie ont pu dériver et élever les cellules souche adultes de diverses régions des cerveaux post mortem humains pris des patients morts.[2]

Avances récentes dans la recherche adulte de cellule souche :

Les études récentes ont démontré que des cellules souche de moelle peuvent être transformées en d'autres types de tissu que des globules sanguins et qu'elles ont le potentiel pour le traitement d'un grand choix de conditions.

Dans une étude, chercheurs à l'université de Baylor des cellules souche épurées transplantées par médecine de moelle des souris de distributeur adultes dans la moelle des souris mortellement irradiées. Les cellules transplantées ont régénéré le système hématopoïétique dans les destinataires et ont puis émigré dans des myofibers cardiaques, où elles ont aidé à régénérer le coeur, qui souffrait des dommages ischémiques provoqués par l'occlusion et la ré-perfusion d'artère coronaire.[3] Dans une autre étude à l'université médicale de New York, les scientifiques ont injecté des cellules de moelle des souris de distributeur dans le mur de adjudication des coeurs des souris réceptives, qui avaient été endommagées par ischémie. Après neuf jours, ils ont trouvé le tissu récemment formé de coeur dans 68% des infarctus.[4]

Dans les Frances, les médecins ont implanté des cellules souche de muscle squelettique de nouveau dans un patient duquel ils ont été pris après qu'il ait souffert une crise cardiaque. Ils ont trouvé l'amélioration d'une manière encourageante de l'état du patient après huit mois complémentaire.[5] Les tests cliniques sont en cours en à l'Europe et aux États-Unis pour déterminer la valeur de ce nouveau type de thérapie pour la maladie cardiaque.

À l'université de Humboldt en Allemagne, les scientifiques ont constaté que les cellules transplantées de moelle chez les souris pourraient produire des neurones en pleine maturité et fonctionnels de Purkinje dans le cerveau.[6] Les cellules de Purkinje sont de grands neurones qui sécrètent la neurotransmetteur GABA dans le cervelet, un secteur du cerveau impliqué dans le mouvement et la coordination.

Les scientifiques chez Yale University School de médecine ont dérivé plusieurs types de cellules somatiques de souris d'une cellule souche transplantée simple de moelle. Parmi les types produits étaient les cellules de la région, du poumon et de la peau de GI. On a spéculé le que les cellules dérivées ont pu « avoir été appelées » aux sites de la blessure par des facteurs sécrétés de ces sites.[7]

Adulte contre les cellules souche embryonnaires

Les avances récentes dans la recherche de cellule souche sont très passionnantes. Davantage de recherche dans le domaine a pu mener aux avancées majeures dans la médecine. Mais il y a des avantages encore fondamentaux que les cellules souche embryonnaires ont au-dessus des cellules adultes qui ont été identifiées par la plupart des principaux scientifiques dans la biologie et la médecine. Parmi les défenseurs de la recherche embryonnaire de cellule souche (et du clonage comme méthode de produire d'ESCs) sont les instituts de la santé nationaux (NIH), la National Academy of Sciences (NAS), la fédération des sociétés américaines pour la biologie expérimentale (FASEB) et beaucoup de Prix Nobel.

Les cellules souche embryonnaires humaines sont uniques dans l'histoire de la recherche médicale. Ils sont totipotent (ou pluripotent), qui les moyens ils se tiennent près de la base de l'arbre développemental et peuvent s'embrancher pour former n'importe quel type de cellule requis dans la médecine. En revanche, les cellules souche adultes sont simplement multipotent. Ils se tiennent autres sur les branches de l'arbre, qui leur permet seulement de former un nombre limité de types de cellules.

Le Prix Nobel David Baltimore l'a additionné comme suit :

« On lui a suggéré que les tissus adultes pourraient fournir une source alternative des cellules souche. C'est simplement faux. Des tissus adultes ne sont pas connus pour avoir des cellules avec le potentiel d'aller bien à toutes les parties du corps. Dans les adultes, certains tissus (par exemple peau, sang et cerveau) contiennent les types spécialisés de cellules souche, mais eux ne sont pas les cellules souche génériques avec les mêmes propriétés que ceux dérivés des embryons. »

Un autre avantage des cellules souche embryonnaires est qu'ils peuvent être modifiés plus facilement que les cellules adultes. Un type de modification est le « gène visant, » qui pourrait permettre ces cellules « guérit » des mutations dans les gènes qui causent les maladies et contribuent au vieillissement. D'autres applications potentielles de thérapie génique tige-cellule-négociée ont pu être de fournir la résistance au chemo et à la thérapie radiologique, d'augmenter l'immuno-réaction aux tumeurs, et induire la tolérance à la transplantation des tissus et des organes d'autres espèces.[8]

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Un troisième avantage des cellules souche embryonnaires est qu'ils se multiplient bien plus facilement dans la culture de tissu que les cellules adultes. Dr. Ronald McKay de l'institut national des désordres neurologiques précise que, en raison de la puissance proliférative des cellules embryonnaires, ils seront vraisemblablement employés pour produire un grand nombre de cellules pour l'usage dans la médecine clinique. Dr. John Gearhart de centre médical de Johns Hopkins ajoute que la capacité des cellules embryonnaires de se diviser dans le laboratoire leur fait un outil essentiel pour apprendre comment les cellules différencient, [9] qui sont l'une des questions principales dans la biologie. L'aperçu de la différenciation cellulaire pourrait nous fournir des indices au sujet de pourquoi nous vieillissons et de la façon dont nous pouvons renverser le processus.

Les cellules souche embryonnaires dérivées des embryons copiés fournissent un autre avantage important par rapport aux cellules adultes. Les cellules, les tissus et les organes produits des cellules souche copiées seront presque identiques immunologiquement aux cellules du donateur duquel l'embryon a été créé. Ceci devrait permettre à des médecins de les transplanter dans des donateurs sans problèmes de rejet.

Les greffes d'aujourd'hui exigent habituellement de l'administration perpétuelle des drogues toxiques et chères telles que le cyclosporine d'arrêter le destinataire de rejeter le tissu ou l'organe étant transplanté. Bien qu'il puisse devenir possible d'élever des tissus des cellules souche adultes dérivées des patients spécifiques, qui pourraient alors être transplantés dans ces patients sans rejet, ce n'est pas susceptible de fonctionner aussi bien qu'avec les cellules souche embryonnaires copiées. Les sociétés telles que BioTransplant à Boston travaillent sur des méthodes de duper le système immunitaire dans accepter les greffes « étrangères », mais le succès dans ce secteur peut être des années loin. D'ailleurs, utilisant de tels tours peut ne jamais être comme efficace en tant que tissus la transplantation développés à partir des cellules souche embryonnaires copiées.

Avances de révolutionnaire dans la médecine

La recherche avec les cellules souche embryonnaires est environ une décennie derrière la recherche adulte de cellule souche. L'isolement des cellules souche embryonnaires a été rapporté la première fois par Dr. James A. Thomson et les collègues à l'université du Wisconsin en 1998,[10] et les scientifiques à la technologie avancée de cellules commencent seulement maintenant à se fermer dedans sur l'isolement des cellules souche des embryons humains copiés. Cependant, il y a déjà eu des percées importantes dans la recherche embryonnaire de cellule souche, qui promettent des avances révolutionnaires dans la médecine.

Des cellules souche embryonnaires de souris ont été incitées à se développer en cellules hématopoïétiques, cellules de coeur, insuline-sécrétant les cellules pancréatiques et les cellules neurales d'ancêtre, qui ont facilité le développement et la récupération de cerveau après blessure de moelle épinière. Récemment, les scientifiques à l'université de Hadassah à Jérusalem ont développé les ancêtres neuraux des cellules souche embryonnaires humaines, qui ont été alors incitées à se développer (in vitro) en neurones, astrocytes et oligodendrocytes mûrs. Quand ces cellules ont été transplantées dans les cerveaux des souris nouveau-nées elles ont émigré dans de diverses régions de cerveau en réponse aux répliques développementales normales.[11]

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Quand Thomson, et autres à l'université du Wisconsin a transplanté les précurseurs neuraux des cellules souche embryonnaires humaines dans les cerveaux de 22 souris nouveau-nées, elles ont trouvé, un--quatre aux semaines plus tard, que de nouveaux neurones mûrs et cellules glial avaient été incorporés à de diverses régions de cerveau dans 19 des souris. Les nouvelles cellules humaines étaient imperceptibles morphologiquement des cellules des destinataires. Ils ont pu seulement être détectés par l'utilisation des marqueurs humain-spécifiques.[12]

Les scientifiques à l'université hébreue à Jérusalem ont trouvé que cet acide retinoic (un analogue de vitamine A) et bêta facteur de croissance chacun des deux de nerf a induit la croissance des neurones in vitro des cellules souche embryonnaires. Ils ont également prouvé que l'acide retinoic a favorisé la croissance des neurones mûrs avec des récepteurs pour les neurotransmetteurs dopamine et sérotonine. Les résultats de cette étude suggèrent de nouvelles méthodes pour la production d'un grand nombre de neurones dans la culture pour le remplacement possible des neurones perdus du traumatisme ou de la dégénérescence au système nerveux central chez l'homme.[13]

Ces avances représentent la première vague d'une révolution dans la médecine. Le développement des cellules, des tissus compatibles et des organes développés dans le laboratoire nous permettra par la suite de remplacer presque chaque cellule malade, blessée ou de vieillissement dans nos corps par de jeunes, saines cellules. Les seules cellules qui ne seront pas remplaçables sont les cellules du cerveau qui déterminent notre identité, qui devra être rajeunie plutôt que remplacée. Une méthode possible de rajeunissement pour les cellules du cerveau principales, ou pour l'organisme dans son ensemble, sera l'utilisation des cellules souche pour que les thérapies soulèvent ou d'abaissent l'expression des gènes impliqués dans le vieillissement et la maladie dégénérative.

En fait, les nouvelles études suggèrent que les cellules souche embryonnaires copiées, qui sont les cellules extrêmement jeunes, puissent même être plus jeunes que leur âge chronologique. Après le clonage du chariot, les moutons, on a signalé que le chariot pourrait avoir hérité des telomeres raccourcis de son donateur nucléaire (une brebis de six ans), suggérant qu'elle pourrait être biologiquement plus âgée qu'elle devrait être.[14] (Telomeres sont des segments d'ADN aux extrémités des chromosomes qui deviennent plus courts quand clivage de cellules). Des études plus récentes, cependant, sont arrivées à la conclusion opposée sur les animaux copiés.

Une étude a prouvé que les longueurs de telomere dans 10 clones créés d'une vache laitière femelle âgée et de 13 ans étaient semblables à ceux trouvées chez l'animal de distributeur.[15] Des autres résultats semblables produits par étude dans les bétail copiés,[16] tandis que deux autres étudient, dans les bétail[17] et chez les souris,[18] constatées que les longueurs de telomere étaient plus longues dans les clones que chez les animaux de distributeur.

Quelques chercheurs ont averti que les animaux copiés tendent à être anormaux mais, car le clonage de la recherche procède, les résultats s'étaient améliorés. Les scientifiques à la technologie avancée de cellules récemment ont rapporté, par exemple, que 24 de 30 vaches copiées étaient vivant et sain, des années d'one-tofour après qu'ils aient été copiés.[19] On lui a également suggéré que la capacité proliférative élevée de cellules souche embryonnaires pourrait créer les cellules anormales qui pourraient devenir cancéreuses. Cependant, dans deux des études dans lesquelles des cellules d'es ont été transformées en neurones,[11,12] ceci ne s'est pas produit.

Recherche de cellule embryonnaire environ à éclater

La recherche embryonnaire de cellule souche est à la veille d'une explosion, qui est susceptible de mener aux avances sans précédent dans la médecine. Bien que la recherche avec les cellules adultes se montre prometteur, la recherche de cellule embryonnaire pourrait être Rosetta Stone de médecine du 21ème siècle. En apprenant comment ces cellules de tôt-étape sont transformées en peau, coeur, cerveau et d'autres organes, nous nous rapprocherons apprendre pourquoi nous vieillissons et mourons tandis que, en même temps, développant des thérapies pour renverser le processus.

Le clonage est la meilleure manière de créer les cellules souche embryonnaires pour des buts médicaux. Il permet la transplantation des tissus créés de ces cellules sans rejet, et la rend inutile pour employer des cellules d'es de toutes les sources autres que le patient qui a besoin de traitement. Si la facture interdisant le clonage thérapeutique passe le sénat, comme elle a fait la Chambre, ce sera un crime des proportions sans précédent.

À la fin de cet article, nous présentons des informations sur la façon influencer des membres du sénat pour voter contre la facture pour interdire copier (S.790) et pour inclure une lettre témoin pour illustrer comment cela pourrait être fait.

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Références

1. Cibelli JB, Kiessling aa, Cunniff K, et autres transfert nucléaire de cellule somatique chez l'homme : développement embryonnaire pronuclear et précoce. E-Biomed : Le journal de la médecine régénératrice, 2h25 - 31 (2001).

2. Palmer TD, Schwartz pH, Taupin P, et autres cellules d'ancêtre de l'esprit humain après la mort. Nature, 411:42-43 3 mai (2001).

3. KA de Jackson, SM de Majka, Wang H, et autres régénération de muscle cardiaque ischémique et endothélium vasculaire par les cellules souche adultes. Journal d'enquête clinique, 107:11 : 1395-1402, juin (2001).

4. Orlic D, Kajstura J, Chimenti S, et autres cellules de moelle régénèrent le myocarde atteint d'un infarctus. Nature, 410:701-705, le 5 avril (2001).

5. RM d'EL Oakley, et autres transplantation de myocyte pour la réparation cardiaque : quelques bonnes cellules peuvent réparer un coeur brisé. Annales de la chirurgie thoracique, 71:1724-1733 (2001).

6. Priller J, personnes DA, Klett FF, et autres Neogenesis des neurones cérébelleux de purkinje des cellules gène-marquées de moelle in vivo. Journal de biologie cellulaire, 155:5 : 733-738, le 26 novembre (2001).

7. Krause DS, ND de Thelse, le collecteur MI, et autres Multiorgan, engraftment de multi-lignée par un os simple moelle-a dérivé la cellule souche. Cellule, 105:369-377, le 4 mai (2001).

8. C.A. de Stanworth SJ et de Newland, cellules souche : progressez en recherche et bordure vers l'arrangement clinique. Médecine clinique, 1:5 : 378-382, septembre/octobre (2001).

9. Vogel G, les cellules souche adultes peuvent-elles suffire ? La Science, 292:1820-1822, le 8 juin (2001).

10. Thomson JA, et autres des variétés de cellule embryonnaires de tige a dérivé des blastocysts humains. La Science 282:1145-1147 (1998).

11. Reubinoff SOIT, Itsykson P, Turetsky T, et autres ancêtres neuraux des cellules souche embryonnaires humaines. Nat Biotechol, 19h12 : 1134-1140, décembre (2001).

12. Sc de Zhang, Wernig M, identification de Duncan, et autres différenciation in vitro des précurseurs neuraux transplantables des cellules souche embryonnaires humaines. Nat Biotechol, 19h12 : 1129-1133, décembre (2001).

13. Schuldiner M, Eiges R, Éden A, et autres différenciation neuronale induite des cellules souche embryonnaires humaines. Brain Research, 913:2 : 201-205, le 21 septembre (2001).

14. Shiels P, AJ aimable, Campbell KHS, et autres analyse des longueurs de telomere chez les moutons copiés. Nature, 399:316-317 (1999).

15. CAD de Betts, JR de Bordignon V, de colline, et autres reprogrammation de l'activité de telomerase et reconstruction de la longueur de telomere dans les bétail copiés. Proc. National. Acad Sci Etats-Unis, 98:1077-1082 (2001).

16. Tian X, Xu J et Yang X, des longueurs normales de telomere ont trouvé dans les bétail copiés. La génétique de nature, 26:272-273 (2000).

17. Lanza RP, Cibelli JB, Blackwell C, et autres extension de longueur de durée et de telomere de cellules chez les animaux copiés des cellules somatiques sénescentes. La Science, 288:665-669 (2000).

18. Wakayama T, Shinkai Y, Tamashiro KLK, et autres clonage des souris à six générations. Nature, 407:318-319 (2000).

19. Lanza RP, Cebelli JB, Faber D, et autres les bétail copiés peut être sain et normal. La Science, 294(5548) : 1893-1894, le 30 novembre (2001).

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