Cellules souches : une régénération façon « Lézard » de Spider-Man ? Faut-il en cultiver le plus possible

Après avoir été vu par plus de 7,6 millions de personnes en Corée du Sud, le film « Spider-Man: Brand New Day » a franchi le cap des 2 milliards de dollars de recettes au box-office mondial. Alors que sa popularité s’envole, l’attention se porte de nouveau sur la capacité irréaliste de régénération du corps du vilain « Lézard », présent dans la série.

La régénération montrée à l’écran et la thérapie par cellules souches dans la réalité n’ont pourtant rien à voir. Dans le monde réel, cultiver davantage de cellules souches et en injecter plus augmente-t-il pour autant l’effet régénératif ?

Le 20, 365mc a publié un document consacré à cette question et aux points à examiner lorsqu’on cultive des cellules souches hors du corps ou qu’on les administre à plusieurs reprises.

Dans la série Spider-Man, le scientifique Connors mène une expérience visant à appliquer à l’être humain les capacités de régénération du lézard afin de faire repousser son bras perdu. Une mutation imprévue survient et il se transforme en Lézard.

Ce scénario est très éloigné de la recherche réelle sur les cellules souches. Dans les milieux médicaux et scientifiques, des travaux cherchent à utiliser des cellules souches mésenchymateuses obtenues à partir de graisse ou de moelle osseuse, notamment pour favoriser la réparation de tissus endommagés.

Augmenter le nombre de cellules n’améliore pas forcément leurs fonctions

Si nécessaire, il est possible de cultiver des cellules souches mésenchymateuses hors du corps afin d’en augmenter le nombre. Mais, souligne 365mc, il est difficile d’affirmer que l’efficacité thérapeutique augmente proportionnellement au seul motif que les cellules sont plus nombreuses.

« Il est difficile de considérer de manière simpliste que le fait d’avoir multiplié les cellules par culture augmente aussi l’efficacité thérapeutique », a déclaré Kim Jung-eun, directrice du Centre des cellules souches adipeuses de 365mc. « Il faut prendre en compte de façon globale le milieu de culture et la durée de culture, le nombre de repiquages, ainsi que les méthodes de congélation et de conservation », a-t-elle ajouté.

Pour étayer son propos, 365mc cite un article scientifique sur les cellules souches dérivées du tissu adipeux, publié en 2020 par une équipe de l’université La Sapienza de Rome.

Les auteurs y expliquent qu’à mesure que l’on répète les « repiquages » — consistant à transférer une partie des cellules cultivées dans un nouveau récipient pour les faire croître à nouveau — les cellules souches dérivées du tissu adipeux se différencient progressivement, et certaines fonctions, notamment celles qui inhibent la réponse immunitaire, peuvent diminuer. Ils estiment aussi que la fonction d’immunomodulation des cellules peut varier selon l’environnement de culture.

Il ne s’agit toutefois pas d’un essai clinique comparant les effets après administration directe de cellules souches à des patients. L’article examine, en synthétisant plusieurs études antérieures, les changements cellulaires susceptibles d’apparaître au cours du processus de culture. On ne peut donc pas conclure immédiatement que plus la culture est poussée, plus l’efficacité thérapeutique réelle diminue.

Deux injections, puis une réaction inflammatoire… mais dans un « essai sur des chevaux », pas chez l’humain

365mc met également en avant une étude de l’université Texas A&M, publiée en 2017, consacrée aux réactions pouvant survenir lors d’administrations répétées de cellules souches.

Selon l’article, les chercheurs ont réparti 18 chevaux en trois groupes et ont injecté, à deux reprises à quatre semaines d’intervalle, des cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse et cultivées, directement dans l’articulation.

Six chevaux ont été affectés à chacun des groupes suivants : un groupe utilisant les propres cellules de l’animal, mais cultivées durant les 48 dernières heures avant l’injection avec du sérum autologue à la place du sérum bovin fœtal (FBS), afin de réduire fortement la contamination par des protéines d’origine bovine ; un groupe utilisant des cellules d’un autre individu, traitées de la même manière ; et un groupe utilisant les propres cellules de l’animal, mais sans passer par ce processus de réduction de la contamination au FBS.

Le sérum bovin fœtal (FBS) est un sérum isolé à partir du sang de fœtus bovins. Il est largement utilisé dans les milieux de culture pour fournir les composants nécessaires à la croissance et à la prolifération des cellules. Toutefois, lorsque les cellules sont cultivées avec du FBS, des protéines d’origine bovine peuvent rester associées aux cellules et, après administration dans l’organisme, elles peuvent potentiellement déclencher une réponse immunitaire.

Après la première injection, aucune différence nette n’est apparue entre les groupes. En revanche, après la seconde injection, le groupe ayant reçu des cellules d’un autre individu et le groupe ayant reçu ses propres cellules sans procédure d’élimination du FBS ont présenté une augmentation du nombre de « cellules nucléées » — incluant notamment des cellules inflammatoires — dans le liquide synovial. Dans ce dernier groupe (cellules autologues sans réduction du FBS), les indicateurs de douleur se sont également dégradés.

Les chercheurs ont émis l’hypothèse d’une réaction immunologique déclenchée par la réinjection de cellules allogéniques (provenant d’un autre individu) Ils ont aussi estimé que les protéines d’origine bovine restées sur les cellules au cours de la culture avaient pu influencer la réaction inflammatoire.

Il s’agit toutefois d’une expérimentation animale : des cellules dérivées de la moelle osseuse, cultivées, ont été injectées dans l’articulation de chevaux. À partir de ce seul résultat, on ne peut pas affirmer que des injections répétées de cellules souches adipeuses autologues chez l’humain provoqueraient la même réaction.

Même avec ses propres cellules, tout dépend-il de « la manière dont elles ont été cultivées » ?

365mc cite aussi une étude de suivi publiée en 2021 par la même équipe. Cette fois, les chercheurs ont utilisé, dans tous les cas, des cellules souches mésenchymateuses obtenues à partir de la moelle osseuse de chaque cheval, en faisant varier les méthodes de culture.

Les chercheurs ont réparti 18 chevaux en trois groupes de six. Ils ont ajouté au milieu de culture soit le surnageant de moelle osseuse de l’animal lui-même, soit un mélange de surnageants de moelle osseuse provenant de plusieurs chevaux ; dans le troisième groupe, ils ont ajouté du FBS. Ils ont ensuite injecté à deux reprises, dans l’articulation, les cellules autologues ainsi cultivées.

Dans le groupe ayant reçu des cellules cultivées avec du FBS, l’œdème autour de l’articulation et l’augmentation du liquide synovial ont été plus marqués que dans les deux autres groupes. Les chercheurs ont également confirmé, via des tests utilisant le sérum et le liquide synovial, un phénomène où des anticorps reconnaissant des protéines bovines attaquaient les cellules cultivées avec du FBS, entraînant leur mort cellulaire.

Il faut toutefois considérer les conditions expérimentales. Lors de la seconde injection, les chercheurs ont également injecté un composant bactérien appelé lipopolysaccharide (LPS) afin de provoquer une inflammation de l’articulation. Dans ce contexte, la douleur a été plus intense dans le groupe cultivé avec du FBS. Il est donc difficile d’interpréter cette étude comme signifiant que « l’injection de cellules souches autologues cultivées avec du FBS provoque une inflammation chez l’humain ».

« Il faut examiner non seulement l’origine des cellules souches, mais aussi les conditions dans lesquelles elles ont été cultivées », a déclaré Kim Jin-ok, directeur de recherche chez Monitcell.

Mes propres cellules non cultivées sont-elles forcément sûres ?… Pas davantage

365mc met aussi en avant les avantages des cellules autologues non cultivées : absence d’incompatibilité immunitaire susceptible de survenir avec des cellules provenant d’une autre personne, et possibilité d’éviter que l’état des cellules ne change lors d’une culture prolongée ou qu’elles ne soient exposées à des composants du milieu de culture.

La fraction vasculaire stromale (SVF) issue du tissu adipeux autologue en est un exemple représentatif. Toutefois, réduire la SVF à un simple « amas de cellules souches » est cliniquement inexact. Selon des documents du ministère de la Sécurité des aliments et des médicaments, il s’agit d’un mélange contenant, outre des cellules souches dérivées du tissu adipeux, divers types cellulaires tels que des fibroblastes, des cellules immunitaires, des cellules endothéliales de microvaisseaux et des préadipocytes.

Le fait qu’il s’agisse de cellules autologues non cultivées ne garantit pas automatiquement la sécurité ni l’efficacité thérapeutique. Les effets attendus et les risques varient selon la manière dont les cellules ont été isolées, le site d’administration et la maladie que l’on cherche à traiter.

Les cellules cultivées et multipliées ne peuvent pas non plus être administrées librement à des patients par des établissements médicaux en Corée du Sud, comme dans le cadre d’une prise en charge courante. Il faut utiliser des médicaments de thérapie biologique avancée autorisés, ou suivre les procédures prévues par la loi, telles que les essais cliniques, les recherches cliniques en médecine régénérative avancée ou les plans de traitement.

Le ministère de la Santé et du Bien-être social a instauré, en février 2025, un cadre réglementaire relatif aux traitements de médecine régénérative avancée. Le fait d’être désigné comme établissement de médecine régénérative ne signifie pas que l’on peut immédiatement pratiquer toutes les thérapies cellulaires. Les établissements doivent soumettre au comité d’examen des projets de recherche clinique ou des plans de traitement et ne peuvent mettre en œuvre la médecine régénérative avancée que dans le cadre des plans approuvés. Dans le système actuel, pour les traitements à risque moyen ou élevé, il faut également passer par une recherche clinique préalable en médecine régénérative avancée portant sur le même objectif et le même contenu.

« Si l’on envisage une thérapie ou une procédure par cellules souches, il faut vérifier si elle suit les procédures autorisées dans le pays, quelles cellules sont utilisées et si les éléments permettant de considérer comme suffisamment établie la sécurité d’administrations répétées sont solides », a déclaré la Dre Kim Jung-eun. « Il est approprié de décider de l’opportunité du traitement après consultation d’un spécialiste », a-t-elle précisé.