Tour d’horizon des lignées de cellules souches pluripotentes

An overview of pluripotent stem cell lines

¹ Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire, département biologie cellulaire et développement (Inserm, CNRS, Université de Strasbourg), 1, rue Laurent Fries, 67400 Illkirch-Graffenstaden, France
² Babraham Institute, Babraham, Cambridge CB22 3AT, Royaume-Uni
³ Laboratoire de biologie expérimentale, aspects cellulaires et moléculaires de la reproduction et du développement, faculté des sciences, Vandœuvre-les-Nancy, France
⁴ Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire, département biologie cellulaire et développement ; faculté de médecine, centre hospitalier universitaire, Strasbourg, France

^* viville@igbmc.fr

Résumé

Il y a plus de vingt ans, la découverte d’une population de cellules souches capables d’autorenouvellement et de différenciation au sein des tératocarcinomes, les cellules embryonnaires carcinomiques, allait permettre leur dérivation directe à partir d’embryons préimplantatoires : ce sont les cellules souches embryonnaires (CSE). Les propriétés de pluripotence exceptionnelles de ces cellules, ainsi que les perspectives thérapeutiques qu’elles offrent depuis leur obtention chez l’homme, ont engendré un engouement sans précédent pour la recherche dans le domaine des cellules souches. Celleci a largement progressé, notamment par l’identification de lignées proches des CSE par leurs propriétés et provenant de diverses origines embryonnaires et adultes. L’étape ultérieure a alors été de tenter de reprogrammer des cellules différenciées adultes en cellules embryonnaires, dans le but de créer des cellules souches histocompatibles avec les patients à traiter. Ces recherches ont culminé très récemment dans la reprogrammation in vitro de cellules adultes à l’aide de quatre facteurs de transcription (Oct4, Sox2, Klf4 et cMyc) en cellules présentant toutes les caractéristiques des CSE, baptisées induced pluripotent stem cells (iPSC). Même si des défis restent encore à surmonter, un pas de plus a été franchi et nous nous rapprochons d’éventuelles utilisations en clinique de certaines de ces populations pluripotentes.

Abstract

More than 20 years ago, the finding of a population of cells with the ability of self-renewal and differentiation inside teratocarcinomas (embryonic carcinoma cells) would allow their direct derivation from preimplantation embryos (embryonic stem cells, ESC). The phenomenal pluripotency properties of those cells and the therapeutical potential of their human counterparts triggered a massive interest from the scientific community. The research on the field of pluripotent stem cells improved a lot and many ES-like pluripotent stem cells of several embryonic and adult sources were described. Next step has been the reprogramming of terminally differentiated cells into embryonic cells, with the aim to produce patient-specific stem cells. The recent breakthrough has been the in vitro reprogramming of adult cells into ES cell-like cells named induced pluripotent stem cells (iPSC), using four transcription factors (Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc). Even though some challenges remain, we are now one step closer to the eventuality to use these cells for clinical purposes. In this review we propose to analyse the several pluripotent stem cells existing today.