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Les cellules souches cardiaques (ISL1+ sur le schéma), où est présente la protéine Islet 1, se trouvent au-dessus des oreillettes (RA et LA) et sur toute la largeur du cœur, sous les vaisseaux sanguins supérieurs, l'aorte (AO), la veine cave supérieure (SVC), l'artère et la veine pulmonaires (PA et PV). Elles s'insinuent entre les oreillettes et un peu entre les ventricules (RV et LV). © Lei Bu et al., Nature 460, 113 (2009)
Dans le cœur du fœtus humain, des chercheurs menés par Kenneth ChienChien, du Cardiovascular Research Center, au Massachusetts General Hospital (Boston), avaient repéré en 2005 un groupe de cellules jouant le rôle de précurseurs du développement cardiaque et caractérisées par la présence d'une certaine protéine, Islet 1. De telles cellules avaient déjà été vues chez la souris, à l'intérieur du cœur, durant les stades précoces du développement embryonnaire. Non différenciées, elles se sont révélées capables de se transformer en différents types cellulaires présents dans le cœur : muscle cardiaquemuscle cardiaque (cardiomyocytes), membrane endothéliale (endocarde)...
L'équipe américaine a voulu savoir si cette population avait les mêmes propriétés chez le fœtus humain. Les biologistes ont marqué ces cellules à l'aide d'un colorant fluorescent et ont pu ensuite en isoler un grand nombre pour les mettre en culture. Résultat : elles se comportent effectivement comme des cellules souches, capables ensuite de se transformer dans n'importe lequel des types cellulaires présents dans le cœur.
L'équipe voit une première possibilité offerte par la découverte de ces cellules Islet 1. Elles semblent en effet réparties préférentiellement dans des zones déjà connues comme des lieux fréquents de malformations congénitalesmalformations congénitales du cœur. D'où l'hypothèse que ces pathologies puissent être liées à la différenciation de ces cellules souches cardiaques. L'étude des cellules Islet 1 serait alors précieuse pour mieux comprendre ces malformations.
Quelles ouvertures thérapeutiques ?
La présence de ces cellules pose également la question de savoir si, chez l'adulte, une telle population peut donner au muscle cardiaque une certaine capacité de régénération. Longtemps, un tel phénomène a été jugé impossible. Mais en 2001, une étude avait déjà mis en évidence chez la souris une certaine forme d'autorégénération du muscle cardiaque. Mieux, en avril 2009, Jonas Frisén, du Karolinska Institute (Stockholm, Suède), a annoncé l'existence de cardiomyocytes... plus jeunes que leurs propriétaires. Selon l'équipe, ces cellules du muscle cardiaque se renouvelleraient à hauteur de 1% à 25 ans et de 0,45% à 75 ans. Mais l'étude n'a pas montré d'où viennent ces nouvelles cellules.
Plusieurs équipes tentent aujourd'hui d'utiliser des cellules souches pour reconstituer des parties lésées du cœur. Michel Pucéat (CNRS, Montpellier) et le cardiologuecardiologue Philippe Ménasché (Hôpital européen Georges-Pompidou, Paris) ont réussi, en 2005, à partiellement guérir un mouton d'un infarctus du myocardeinfarctus du myocarde en injectant une petite population de cellules souches.
Les chercheurs américains du Massachusetts General Hospital sont sceptiques sur ce sujet. Précisant que ces cellules souches n'ont été découvertes que chez le fœtus, ils estiment hasardeux de les utiliser chez un adulte comme source de régénération d'une partie lésée du cœur. Elles pourraient en effet, pensent-ils, se différencier en des types cellulaires qui ne correspondraient pas à la partie détruite. Il faudrait selon eux obtenir d'abord des cellules intermédiaires, déjà en partie différenciées, de sorte que l'on puisse être certain de ce qu'elles vont devenir une fois en place.
Selon les auteurs, cette découverte permet surtout d'avancer sur la piste des cellules à l'origine des lignées cardiaques. A plus long terme, on saura mieux déterminer lesquelles pourront être utilisées comme des moyens thérapeutiques pour réduire des atteintes au muscle cardiaque.
