La culture de cellules souches en laboratoire permettra de surmonter le rejet immunitaire des organes

Une étude de scientifiques du Southwestern Medical Center de l'Université du Texas (University of Texas), récemment publiée par Cell Press dans la revue Cell Stem Cell, peut aider à développer des stratégies thérapeutiques plus prometteuses pour la transplantation de cellules souches hématopoïétiques. La culture préliminaire de ces cellules en laboratoire pendant environ une semaine permettra peut-être de surmonter l'un des obstacles les plus difficiles à la transplantation réussie: le rejet immunitaire.

Les cellules souches hématopoïétiques (cellules souches hématopoïétiques, CSH) sont des cellules qui donnent naissance à tous les types de cellules sanguines. La greffe de cellules hématopoïétiques est utilisée pour traiter la leucémie, le lymphome et d'autres types de cancer, ainsi que les maladies auto-immunes.

La moelle osseuse. Micrographie légère des cellules souches, qui donnent naissance à des cellules sanguines. Globules blancs - grands, pourpres, globules rouges - pâles, plaquettes - petits granules pourpres. Les cellules sanguines sont constamment formées dans la moelle osseuse, car la durée de vie est très courte. Les globules rouges, les plaquettes et les trois types de globules blancs (granulocytes, lymphocytes et monocytes) proviennent d'une cellule ancestrale, la cellule souche multipotente. (Photo: Astrid & Hanns-Frieder Michler / Photothèque scientifique, P234 / 0030)

Cependant, le manque de compréhension de l'interaction entre les cellules souches hématopoïétiques et le système immunitaire de l'organisme receveur complique grandement la recherche sur les cellules souches et le développement de la transplantation pratique. Il existe un risque important que les cellules transplantées ne soient pas acceptées par l'organisme hôte, c'est-à-dire que de nouvelles cellules seront arrachées par son système immunitaire. Parmi les principaux problèmes de la transplantation allogénique, il y a un faible niveau de greffage des greffes de donneurs et un risque élevé de maladie du greffon contre l'hôte potentiellement mortelle. La transplantation de HSC allogénique purifié réduit le risque de ce dernier, mais conduit à une réduction de la prise de greffe.

Bien que les scientifiques connaissent certaines des raisons de ces échecs, de nombreuses questions restent sans réponse. "La résolution de ces problèmes contribuera à une meilleure compréhension de l'immunologie des cellules souches hématopoïétiques et d'autres cellules souches et à des progrès significatifs dans la pratique de la transplantation", a déclaré le directeur de recherche, le Dr Chen Cheng Zhang.

Le Dr Zhang et ses collègues ont déjà prouvé que les cellules souches hématopoïétiques humaines (HSC) peuvent être cultivées avec succès en laboratoire et ensuite utilisées pour la transplantation. En même temps, dans de nombreuses protéines exprimées à la surface de telles cellules, il y a certains changements. Les scientifiques sont intéressés à savoir si une telle "expérience extra-corporelle" peut modifier les propriétés fonctionnelles des CSH et les rendre plus adaptées à la transplantation.

Les transplantologues sont particulièrement intéressés par les greffes allogéniques cliniquement significatives, c'est-à-dire les transplantations entre des individus génétiquement différents, y compris des frères et sœurs et des couples donneurs / receveurs non apparentés. Groupe Dr Zhang souris transplantées comme GSK vient de sélectionner, GSK et cultivées en laboratoire et ont constaté que les cellules qui sont « détenus » dans le laboratoire pendant environ une semaine, beaucoup moins souvent en conflit avec le système immunitaire du receveur dans le corps. Des cellules souches hématopoïétiques de souris ex vivo surmontent avec succès la barrière du complexe principal d'histocompatibilité et colonisent la moelle osseuse de souris receveuses allogéniques. L'utilisation d'une culture de huit jours entraîne une augmentation de 40 fois de la capacité des allogreffes à être greffées.

Les chercheurs ont décidé d'étudier le mécanisme sous-jacent de cet effet plus en détail, et a constaté que la contribution à cette augmentation est faite par une augmentation du nombre de HSC et de la culture induite augmentation de l'expression sur la surface d'un inhibiteur spécifique CD274 des cellules du système immunitaire (B7-H1 ou PD-L1).

"Ce travail devrait apporter un éclairage nouveau sur la compréhension de l'immunologie des cellules souches hématopoïétiques et d'autres cellules souches et peut mener au développement de nouvelles stratégies pour une greffe allogénique réussie", conclut le Dr Zhang. «La capacité de répliquer les CSH humains dans la culture et de les transplanter chez des personnes génétiquement éloignées des donneurs, tout en évitant le développement de la réaction« greffe contre hôte », sera la solution au problème sous-jacent dans ce domaine.

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