Des plaquettes issues de cellules iPS humaines

Le Centre de recherche et d’application des cellules souches induites (CiRA) de l’Université de Kyoto se compose de quatre pôles de recherche : le Département de la reprogrammation des cellules, le Département de la croissance et de la différenciation cellulaire, le Département des applications cliniques et le Département de la réglementation scientifique. Le laboratoire du professeur Etô Kôji, qui fait partie du Département des applications cliniques, a concentré essentiellement ses recherches sur les techniques permettant d’obtenir différents types de cellules sanguines à partir de cellules iPS. Etô Kôji et son équipe ont réussi à mettre au point une méthode de production de grandes quantités de plaquettes à partir de cellules iPS.

Quand la peau ou les vaisseaux sanguins sont endommagés, les plaquettes se précipitent à l’emplacement de la lésion pour éviter que le sang ne continue à couler. La thrombocytopénie est une anomalie caractérisée par une diminution du nombre des plaquettes de 50 % par rapport au chiffre de référence, diminution qui entrave la coagulation sanguine et aggrave les risques d’hémorragie. Le traitement implique en général une transfusion de plaquettes sanguines. Mais celles-ci sont fragiles et avec les techniques actuelles, on ne peut les conserver que quatre jours après les avoir collectées. Dans certains secteurs, on manque de plaquettes. Par ailleurs les transfusions répétées provoquent l’apparition d’anticorps antiplaquettaires — dont la plupart sont produits en réaction aux antigènes d’histocompatibilité humains (HLA(*1)) du donneur de plaquettes. Le risque est donc que les plaquettes soient rapidement éliminées à cause d’une réaction de rejet immunitaire du patient.

Les effets d’une transfusion de plaquettes produites à partir de cellules iPS humaines effectuée sur des souris. L’endothélium vasculaire ayant été endommagé au rayon laser, les plaquettes issues de cellules iPS humaines se concentrent autour de la lésion où elles forment des caillots de sang.

« Si l’on réussissait à produire des plaquettes de manière artificielle, la médecine ne serait plus tributaire des dons de sang et il n’y aurait plus de problèmes d’approvisionnement. Qui plus est, l’utilisation de plaquettes venant de cellules iPS produites à partir de cellules somatiques prélevées sur le patient éviterait tout problème de réaction de rejet immunitaire », explique Takayama Naoya, professeur assistant au CiRA de Kyoto. Avant de rejoindre le CiRA, Takayama Naoya a exercé en tant qu’hématologue et il dit qu’à l’époque, son souhait le plus cher était que l’on puisse « fabriquer des plaquettes dans des éprouvettes ».

Takayama Naoya effectue des recherches sur les cellules souches pluripotentes et les cellules sanguines depuis de nombreuses années. Il a réussi à produire des mégacaryocytes, des cellules géantes de la moelle épinière responsables de la production des plaquettes sanguines, et à obtenir des plaquettes à partir de ces cellules. Une expérience avec des souris — dont les vaisseaux sanguins ont été endommagés au rayon laser et qui ont reçu une transfusion de plaquettes dérivées de cellules iPS humaines — montre que les plaquettes fonctionnent normalement et se réunissent autour de la lésion pour faire coaguler le sang et arrêter l’hémorragie.