Au cours des vingt dernières années, la recherche sur les cellules souches a attiré autant les regards que les financements. Découvertes en 1981 chez la souris et en 1998 chez l’homme, ces cellules ont en effet des propriétés uniques qui en font des outils inégalables. Alors qu’en médecine humaine, leur utilisation est encore considérée expérimentale, leur utilisation devient courante chez l’animal dans le traitement d’un grand nombre de maladies, notamment en médecine régénérative. Les animaux traités fournissent une base substantielle pour l’évaluation de l’efficacité des thérapies cellulaires.
La médecine régénérative permet de développe des méthodes pour cultiver, réparer ou remplacer des cellules, organes ou tissus endommagés ou malades. Les cellules souches jouent un rôle central dans ces thérapies. Immatures, elles ont non seulement la capacité de se différencier en de nombreux types cellulaires, mais elles peuvent aussi s’autorenouveler indéfiniment, offrant un stock illimité de matériel. Mises au service de la médecine, elles peuvent remplacer des cellules défaillantes et régénérer des fonctions dégradées. Leur utilité est donc vaste.
Le concept naît en 1991, lorsque Caplan introduit l’idée que la différenciation massive des cellules dans le tissu souhaité pourrait être obtenue par l’isolement, la culture et l’expansion des cellules souches dans des conditions in vitro. D’origine embryonnaire, adulte ou induite, ces cellules sont en outre classées en cellules totipotentes, pluripotentes ou multipotentes compte tenu de leur phase de développement et de différenciation. La recherche a permis de mieux comprendre les mécanismes par lesquels les cellules souches adultes sont capables de remplir la fonction de renouvellement tissulaire, ainsi que les conditions qui sous-tendent ces processus. Progressivement, des cellules souches adultes de différentes sources, principalement issues de la moelle osseuse et du tissu adipeux, ont été utilisées pour le traitement de maladies animales dans le monde.
Dans ce contexte, les cellules souches mésenchymateuses, dérivées du mésoderme et du neuroectoderme et réparties dans tous les tissus adultes vascularisés (tels que le tissu adipeux, la peau, le cœur, le cerveau, les vaisseaux, les os et le cartilage), sont sorties du lot. Ces cellules sont capables de moduler le système immunitaire, d’activer les facteurs de destination et de permettre aux cellules de mieux accéder au site de la lésion, ce qui profite à la réparation tissulaire. Elles semblent, à ce jour, être les plus adaptées à un usage thérapeutique en raison de leur capacités régénératrices, mais également parce que leur récolte et leur culture sont plus simples, et que leur utilisation pose moins de questions éthiques.
Les cellules souches mésenchymateuses sont de plus en plus reconnues en médecine vétérinaire pour traiter de nombreuses maladies animales, telles que les affections orthopédiques, buccodentaires, digestives, hépatiques, rénales, cardiaques, respiratoires, neuromusculaires, cutanées, olfactives ou encore du système reproducteur. Ces thérapies par cellules souches sont utilisées pour surmonter l’incapacité du corps à régénérer les tissus endommagés et les processus métaboliques après une atteinte aiguë ou chronique. Presque tous les tissus animaux lésés peuvent être réparés ou régénérés par l’action directe de ces cellules.
La thérapie cellulaire appliquée en santé animale
En médecine vétérinaire, depuis le début des années 2000, la thérapie cellulaire est une réalité clinique. Les premières applications étaient destinées au traitement des lésions tendineuses du cheval. C’est d’ailleurs pour traiter les maladies orthopédiques, articulaires, ligamentaires et tendineuses que ces thérapies à base de cellules souches mésenchymateuses, isolées à partir de la moelle osseuse ou du tissu adipeux, ont émergé, avec une efficacité clinique significative en médecine équine, mais également canine et féline.
Les protocoles de thérapie cellulaire sont le plus couramment appliqués dans le domaine de la médecine vétérinaire sportive, en particulier chez le cheval de course ou de saut d’obstacles qui sont souvent victimes d’atteintes tendineuses, articulaires ou osseuses. Au-delà de la santé animale, ces lésions débilitantes ont un coût économique non négligeable pour les propriétaires. En raison de leur efficacité et de la facilité de collecte, le plus grand nombre de protocoles de thérapie cellulaire pour les chevaux reposent sur l’utilisation de la fraction mononucléaire de la moelle osseuse. Mais plus récemment, d’autres types cellulaires ont été étudiés et préconisés et de nouveaux traitements permettent désormais une utilisation plus large des cellules souches chez le cheval.
Mais les chevaux ne sont pas les seuls à bénéficier des progrès en médecine régénérative. Ces dernières années, l’utilisation des cellules souches a suscité un grand intérêt et fait son apparition pour traiter les animaux de compagnie. Les cellules souches offrent en effet des perspectives thérapeutiques innovantes contre des maladies qui n’avaient jusqu’alors aucun traitement indiqué. Ainsi, des protocoles pour régénérer les structures endommagées dans les articulations, les ligaments, les ménisques et les lésions du cartilage, similaires à celles observées chez le cheval, ont vu le jour chez le chien, le chat mais aussi le lapin. Des thérapies cellulaires contre les maladies telles que l’arthrose, l’ostéomalacie, l’ostéoporose, l’ostéofibrose et d’autres malformations osseuses ou articulaires ont été développées, mais aussi contre l’insuffisance cardiaque en régénérant des cellules cardiaques déficientes, ou encore la dysplasie de la hanche en améliorant la vitesse de conduction nerveuse, le potentiel somatosensoriel et la fonction neurologique. Chaque année, des progrès scientifiques permettent d’améliorer des solutions thérapeutiques déjà existantes et d’étendre le champ des possibles à d’autres maladies et espèces animales.
Les animaux d’élevage bénéficient notamment de cet essor. Il existe déjà quelques modèles caprins pour le traitement des lésions cartilagineuses ou des lésions chondrales avec des cellules souches. Cette technologie pourrait notamment être extrapolée aux bovins des races à viande qui, avec un poids de plus en plus important, souffrent souvent d’affections podales à l’origine de troubles locomoteurs. Ils bénéficient déjà des succès de la thérapie cellulaire pour traiter les mammites bovines, qui entraînent des pertes de production laitière et implicitement des répercussions économiques pour l’éleveur. Les cellules souches peuvent en effet remplacer ou “réparer” la glande mammaire touchée. De nombreuses études sont également en cours pour l’obtention de cellules souches pluripotentes induites (iPS) chez les buffles, les bovins, les chèvres, les porcs, les moutons et autres animaux de ferme, notamment pour améliorer la fertilité.
La recherche continue pour mieux appréhender le vaste potentiel des cellules souches pour traiter de nombreuses maladies animales, mais également humaines. En effet, si des études cliniques randomisées et contrôlées sont encore nécessaires pour passer à l’homme, les nombreux modèles animaux attestent de l’efficacité et du potentiel thérapeutique des cellules souches.
Le futur des cellules souches
Ainsi, la littérature rapporte le recours à plusieurs protocoles sans risques identifiés et aux bénéfices avérés en santé animale. Bien entendu, les connaissances sur le sujet ne sont pas encore complètes et méritent d’être approfondies pour mieux comprendre les mécanismes fondamentaux de reconnaissance des sites lésionnels, de différenciation et de régénération des cellules, au-delà des applications cliniques directes. Les travaux sur les modèles animaux sont concrets et probants et leurs résultats vont directement contribuer à une mise en œuvre en médecine humaine, via des études précliniques. Néanmoins, la prudence reste de mise quant à l’utilisation clinique précoce de ce type de cellules.
Actuellement, plus de 350 essais cliniques de thérapie cellulaire utilisant des cellules mésenchymateuses chez l’homme sont en cours dans le monde. Ce domaine de recherche est en plein essor, mais aucun traitement de thérapie cellulaire n’est à ce jour autorisé en routine. Il faudra encore quelques années pour connaître l’apport des cellules souches appliquées aux maladies chez l’homme. En attendant, les animaux continuent de bénéficier de leur important potentiel thérapeutique.