Les Cellules Souches Mésenchymateuses CSM
Caractéristiques
Une cellule souche est une cellule indifférenciée capable d’autorenouvellement, de se différencier en cellules matures, et d’assurer ainsi la tenue des organes (tissus) grâce à leur capacité d’autorenouvellement
Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) sont des cellules souches tissulaires multipotentielles (elles donnent un nombre limité de types cellulaires différents),isolées chez l’adulte dans de nombreux tissus, surtout la moelle osseuse, et les tissus adipeux, donnant naissance aux tissus conjonctifs du squelette : os (ostéoblaste), cartilage (chondrocyte), stroma médullaire à différenciation vasculaire, musculaire lisse et adipocytes (tissu graisseux).
Les CSM sont isolées de la couche mononucléaire de la moelle osseuse ou du tissu adipeux, après séparation par centrifugation, pour enlever les cellules rouges et hématopoïétiques.
Le réservoir de CSM dans la moelle osseuse est de 0,01 à 0,001% des cellules mononuclées
Ce sont des cellules de type fibroblaste de forme allongée ; elles ont la particularité de réagir à des marqueurs différents des cellules hématopoïétiques (globules rouges, blancs, …), et lors des cultures, elles sont adhérentes au plastique de culture cellulaire. Elles forment des colonies de type CFU-F (Colony Forming Unit-Fibroblastic)
Thérapie cellulaire
Le caractère multipotent des CSM en font de bonnes candidates pour des utilisations en thérapie cellulaire à visée réparatrice dans le cadre des pathologies osseuses et articulaires.
Le cartilage est un tissu nécessaire au fonctionnement articulaire. Il peut se dégrader à la suite de traumatismes ou au cours du vieillissement, mais il ne se répare pas, car il n’est ni vascularisé ni innervé. Actuellement, aucune des nombreuses thérapies développées ne permet de régénérer un cartilage suffisamment fonctionnel. Aussi, les espoirs se sont tournés vers la production de cartilage in vitro par ingénierie tissulaire, avec culture. Mais les méthodes de culture ex vivo de ces cellules peuvent entraîner l’acquisition de caractères cytogénétiques anormaux.
Dans la technique développée à l’IBO, elles ne sont plus mises en culture.
Les cellules souches mésenchymateuses adultes humaines (CSM), sont quiescentes, inactives. Sous l’action d’inducteurs spécifiques ou facteurs de croissance, elles sont capables de se différencier en ostéoblaste (os), chondrocytes (cartilage), …, sous l’action d’inducteurs spécifiques ou facteurs de croissance.
Les Facteurs de Croissance
sont des protéines produites par les cellules, présentes dans le tissu osseux, et libérées en cas d'ostéolyse ou de fracture, à action locale. Ce sont :
- TGF-ß (nombreux sous groupes dont BMP) : Transforming Growth Factor-ß
Ils sont présent dans la matrice et les plaquettes ; ils stimulent les MSC, et favorise consolidation et ostéoformation dans un milieu osseux, ou formation de cartilage dans un environnement de cartilage.
- BMP (Bone Morphogenetic Protein)
Elles sont présentes dans la matrice osseuse déminéralisée ; 12 types isolées (Famille des TGF-ß)
Clinique
Les premiers travaux exploitant le potentiel thérapeutique des CSMs se sont principalement focalisés sur leurs capacités à promouvoir les réparations structurelles et fonctionnelles de tissus endommagés. Les essais pré-cliniques (Prof S. Slavin, Dr M. Assor) sur l’animal ont montré la capacité des cellules souches autologues à régénérer des tissus comme le cartilage, les ménisques, les tendons et les fractures osseuses.
Les CSM ne sont plus mises en culture dans la technique développée ici, et ne sont pas injectées ou transplantées seules car inactives. Elles sont mixées et stimulées avec le BMP provenant d’une matrice osseuse déminéralisée: le BMP permet la différentiation de la CSM en cellules spécialisées chondrocytes (formation de cartilage) ou ostéoblastes (formation d'os). Associées avec les autres facteurs de croissance TGF-ß , contenus dans le produit de centrifugation de la moelle osseuse, ou PRP (Platelet Rich Plasma), ces facteurs de croissance permettent la prolifération des CSM.
Il a été démontré avec cette technique chez l’animal, et dans les premiers résultats chez l’homme, la régénération de cartilage hyalin naturel, sur un défect ostéocartilagineux du genou, avec preuves histologiques.
Caractéristiques
Une cellule souche est une cellule indifférenciée capable d’autorenouvellement, de se différencier en cellules matures, et d’assurer ainsi la tenue des organes (tissus) grâce à leur capacité d’autorenouvellement
Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) sont des cellules souches tissulaires multipotentielles (elles donnent un nombre limité de types cellulaires différents),isolées chez l’adulte dans de nombreux tissus, surtout la moelle osseuse, et les tissus adipeux, donnant naissance aux tissus conjonctifs du squelette : os (ostéoblaste), cartilage (chondrocyte), stroma médullaire à différenciation vasculaire, musculaire lisse et adipocytes (tissu graisseux).
Les CSM sont isolées de la couche mononucléaire de la moelle osseuse ou du tissu adipeux, après séparation par centrifugation, pour enlever les cellules rouges et hématopoïétiques.
Le réservoir de CSM dans la moelle osseuse est de 0,01 à 0,001% des cellules mononuclées
Ce sont des cellules de type fibroblaste de forme allongée ; elles ont la particularité de réagir à des marqueurs différents des cellules hématopoïétiques (globules rouges, blancs, …), et lors des cultures, elles sont adhérentes au plastique de culture cellulaire. Elles forment des colonies de type CFU-F (Colony Forming Unit-Fibroblastic)
Thérapie cellulaire
Le caractère multipotent des CSM en font de bonnes candidates pour des utilisations en thérapie cellulaire à visée réparatrice dans le cadre des pathologies osseuses et articulaires.
Le cartilage est un tissu nécessaire au fonctionnement articulaire. Il peut se dégrader à la suite de traumatismes ou au cours du vieillissement, mais il ne se répare pas, car il n’est ni vascularisé ni innervé. Actuellement, aucune des nombreuses thérapies développées ne permet de régénérer un cartilage suffisamment fonctionnel. Aussi, les espoirs se sont tournés vers la production de cartilage in vitro par ingénierie tissulaire, avec culture. Mais les méthodes de culture ex vivo de ces cellules peuvent entraîner l’acquisition de caractères cytogénétiques anormaux.
Dans la technique développée à l’IBO, elles ne sont plus mises en culture.
Les cellules souches mésenchymateuses adultes humaines (CSM), sont quiescentes, inactives. Sous l’action d’inducteurs spécifiques ou facteurs de croissance, elles sont capables de se différencier en ostéoblaste (os), chondrocytes (cartilage), …, sous l’action d’inducteurs spécifiques ou facteurs de croissance.
Les Facteurs de Croissance
sont des protéines produites par les cellules, présentes dans le tissu osseux, et libérées en cas d'ostéolyse ou de fracture, à action locale. Ce sont :
- TGF-ß (nombreux sous groupes dont BMP) : Transforming Growth Factor-ß
Ils sont présent dans la matrice et les plaquettes ; ils stimulent les MSC, et favorise consolidation et ostéoformation dans un milieu osseux, ou formation de cartilage dans un environnement de cartilage.
- BMP (Bone Morphogenetic Protein)
Elles sont présentes dans la matrice osseuse déminéralisée ; 12 types isolées (Famille des TGF-ß)
Clinique
Les premiers travaux exploitant le potentiel thérapeutique des CSMs se sont principalement focalisés sur leurs capacités à promouvoir les réparations structurelles et fonctionnelles de tissus endommagés. Les essais pré-cliniques (Prof S. Slavin, Dr M. Assor) sur l’animal ont montré la capacité des cellules souches autologues à régénérer des tissus comme le cartilage, les ménisques, les tendons et les fractures osseuses.
Les CSM ne sont plus mises en culture dans la technique développée ici, et ne sont pas injectées ou transplantées seules car inactives. Elles sont mixées et stimulées avec le BMP provenant d’une matrice osseuse déminéralisée: le BMP permet la différentiation de la CSM en cellules spécialisées chondrocytes (formation de cartilage) ou ostéoblastes (formation d'os). Associées avec les autres facteurs de croissance TGF-ß , contenus dans le produit de centrifugation de la moelle osseuse, ou PRP (Platelet Rich Plasma), ces facteurs de croissance permettent la prolifération des CSM.
Il a été démontré avec cette technique chez l’animal, et dans les premiers résultats chez l’homme, la régénération de cartilage hyalin naturel, sur un défect ostéocartilagineux du genou, avec preuves histologiques.