Comment les scientifiques peuvent-ils cultiver des organes - et ce qui les retient

Le concept de régénération intrigue la société depuis des décennies. Il est dépeint dans les univers Marvel et DCU comme une sorte de superpuissance, donnant aux personnages la possibilité de survivre même dans les pires scénarios. Avec des personnages célèbres tels que Deadpool capable de repousser des membres entiers, il n’est pas étonnant que les scientifiques soient suffisamment fascinés pour se demander comment reproduire une telle capacité. Je veux dire, imaginez être capable de rebondir après avoir perdu un bras. Nous n'aurions plus à craindre l'amputation. Ou être capable de simplement couper les parties de notre corps qui ne fonctionnent pas correctement, sachant qu’elles repousseraient exactement comme avant la maladie?

Ce n’est plus de la magie, et ce n’est pas non plus secret. La réponse réside dans les cellules souches pluripotentes. Ces cellules sont capables de se dupliquer et de se différencier en d'autres cellules, de n'importe quelle cellule du corps humain. Ceux-ci se trouvent le plus souvent dans les embryons. Cependant, les adultes ont un certain type de cellules souches connues sous le nom de cellules souches somatiques dans leur peau. Ces cellules sont capables de se dupliquer, mais ne peuvent devenir que des cellules de peau, elles perdent leur capacité spéciale de se transformer en n'importe quoi.

C'est pourquoi les chercheurs recherchent beaucoup les cellules souches pluripotentes, car elles peuvent se différencier en tous les types de cellules du corps humain. En utilisant cela, nous avons exactement l’outil qui pourrait être utilisé pour sauver potentiellement des millions de vies, reconstituer des parties du corps et réparer des organes dégénérés, alors pourquoi ne l’avons-nous pas encore utilisé?

Cela se résume principalement à une chose: l'éthique.

Modèle tridimensionnel de blastocyste avec la masse cellulaire interne visible sur le fond

Le problème

Avant de discuter d’éthique, il est important de comprendre d’où proviennent les cellules souches. Les cellules souches pluripotentes proviennent principalement d’embryons donnés. Après la fécondation d'un oeuf, il se transforme en blastocyste en 5 jours. Dans ce blastocyste, il existe une petite masse de cellules appelée masse cellulaire interne. Cette masse est constituée de cellules souches pluripotentes, cellules qui pourraient se différencier en n'importe quel autre type de cellule.

La plupart des femmes demandent aux médecins de féconder plusieurs œufs, au cas où certains embryons échoueraient en mutant ou en mourant. Cependant, à la fin, les scientifiques ne plantent qu’un seul embryon dans le ventre de leur mère, qu’en est-il du reste?

Beaucoup d’entre eux sont jetés. Sain ou pas.

Il existe d'autres options, dans lesquelles les mères peuvent donner des embryons sains pour que d'autres puissent les utiliser, les laisser en réserve ou les donner à la recherche. Cependant, les embryons qui ne sont pas viables pour la greffe sont l’option principalement considérée pour la science. C’est là que le problème entre en jeu. De nombreuses personnes ne veulent pas donner d’embryons à la science, qu’ils soient viables ou non.

Aux yeux de beaucoup, donner un embryon à la science, qu'il puisse ou non devenir une vie, est vu de la même manière que l'avortement. Il est difficile de mesurer le moment où un embryon devient véritablement une vie et, pour certains, la réponse ne réside pas dans la science, mais dans la religion, les valeurs familiales ou d'autres domaines. Cela a conduit de nombreux États et pays à imposer des règles strictes concernant l'utilisation d'embryons dans la recherche. Je crois personnellement que c’est un choix personnel de la mère quant à ce qui va arriver à ses embryons, et seulement à son choix, et s’il existait un moyen d’éviter complètement ce problème? Les scientifiques peuvent-ils étudier les cellules souches sans les extraire d'un blastocyste?

Il y a.

Cellules Souches Pluripotentes Induites

En 2006, Shinya Yamanaka a trouvé un moyen de créer des cellules souches à partir de cellules déjà présentes sur votre corps sous leur forme différenciée.

Il a découvert qu'en introduisant quatre gènes de facteur de transcription dans l'ADN de cellules cutanées connues sous les noms Oct3 / 4, SOX2, c-Myc et KLF4, il pouvait créer des cellules qui agissaient comme des cellules souches pluripotentes, un peu comme le font les cellules souches embryonnaires! Les facteurs de transcription sont des protéines qui affectent la façon dont l'ADN est exprimé dans une cellule et déterminent la différenciation.

De plus, certaines hormones et la proximité d'autres types de cellules affectent également la différenciation cellulaire. Le Dr Yamanaka et cette équipe ont inventé le terme «cellules souches pluripotentes induites» (cellules iPS) pour désigner des cellules créées de cette manière. Les scientifiques n'ont plus besoin d'utiliser des embryons pour les cellules souches et peuvent utiliser ces cellules pour expérimenter et modéliser des maladies.

Les scientifiques ont développé des organes, tels que le cœur au-dessus des cellules souches. Cependant, ces personnes font face au rejet lorsqu'elles sont implantées dans le corps de quelqu'un si les cellules ne sont pas les leurs.

La meilleure partie est que ces cellules contiennent l’ADN de la personne d’où elles ont été récoltées, ce qui signifie que si elles sont utilisées pour créer des organes ou régénérer des parties du corps, il y a très peu de chances que le corps les rejette. Le corps reconnaît l'ADN comme étant le sien et le système immunitaire humain n'attaque ni ne détruit l'organe. Mais ce n’est pas une évasion récente. Les gens connaissent les cellules iPS depuis 12 ans, alors n’avons-nous pas encore commencé à faire repousser des membres et à amincir la liste de greffes d’organes?

La barrière

L'introduction de ces quatre gènes s'est révélée difficile. Pour ajouter des gènes à une cellule, il faudrait modifier l'ADN à l'intérieur. À l'origine, les gènes du facteur de transcription ont été introduits dans la cellule à l'aide d'un virus, car les virus sont très efficaces pour modifier une séquence d'ADN. Cependant, ils étaient un peu trop bons dans leur travail. Dans les cellules modifiées par un virus, il y avait un taux élevé de cancer et d'autres mutations que les scientifiques n'avaient pas anticipés. La nature aléatoire et volatile des virus en fait un choix risqué pour la modification de l'ADN dans les cellules souches à des fins de traitement et de greffe. Et si vous greffiez un pancréas créé par des cellules modifiées par le virus et que l’organe développait un cancer par la suite? Cela provoquerait non seulement une nouvelle défaillance du pancréas, mais mettrait également le patient en danger.

L'autre façon serait d'utiliser CRISPR pour modifier les gènes dans les cellules, ce qui est beaucoup moins risqué que d'utiliser un virus. Cette option est actuellement explorée par des scientifiques et des laboratoires du monde entier.

Points clés à retenir:

  • Les cellules souches sont un gros problème. Vous pouvez les utiliser pour faire pousser des organes, des membres ou même des maladies types dans un laboratoire
  • Les cellules souches sont uniques car elles peuvent se répliquer et se différencier en n'importe quelle cellule du corps humain
  • L'éthique est un enjeu majeur dans la recherche sur les cellules souches! Les gens ont des points de vue divergents sur l'opportunité pour les scientifiques d'expérimenter sur des embryons rejetés, ce qui ralentit les progrès
  • Les cellules souches pluripotentes induites peuvent être fabriquées à partir de cellules adultes et esquivent entièrement le problème de l'éthique.
  • Il est difficile d'introduire des gènes dans les cellules souches, mais en utilisant des technologies telles que CRISPR, la science est en passe de réussir des exploits incroyables en médecine régénérative.