Point clefs :

• Les cellules souches mésenchymateuses possèdent un fort potentiel en médecine régénérative mais de trop nombreuses contraintes limitent leur usage réel.

• Les exosomes dérivés de ces cellules possèdent leurs avantages mais pas leurs inconvénients. Les propriétés antioxydantes des exosomes en particulier intéressent les scientifiques.

• Malgré les avancées de la recherche, de nombreuses questions et défis doivent encore être résolus pour faire des exosomes l’outil thérapeutique de demain.

Le traitement par cellules souches mésenchymateuses, une impasse de la médecine régénérative ?

Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) suscitent beaucoup d’espoirs dans la communauté scientifique et médicale pour leur potentiel en médecine régénérative. En effet, ces cellules, que l’on peut isoler du tissu adipeux (le lieu de stockage des graisses), de la moelle osseuse et du sang de cordon, ont la capacité unique à se régénérer et à se différencier en d’autres cellules du corps humain. Ainsi, les CSM pourraient permettre de traiter un large panel de maladies comme l’ischémie des membres (perte d’irrigation entrainant de graves lésions tissulaires), les plaies cutanées et les anomalies du cartilage en remplaçant les tissus lésés par une vaste gamme de cellules.

Malheureusement, leur utilisation clinique est considérablement limitée par le risque potentiel de développer une tumeur ou de rejeter la greffe de tissu. A cela, il faut ajouter les difficultés de préparation et de conservation des CSM ainsi que les nombreuses considérations éthiques que soulèvent cette approche. Il semble donc nécessaire de trouver des alternatives possédant les avantages des CSM mais pas leurs inconvénients. La réponse à ce problème pourrait venir des exosomes dérivés des cellules souches mésenchymateuses.

Les exosomes, un outil plein de promesses.

Les exosomes sont des vésicules (petits « sacs») déversées par les cellules dans leur environnement qui peuvent contenir une large gamme de lipides, de protéines et de composants cellulaires. Une fois dans le milieu extracellulaire, les exosomes peuvent fusionner avec d’autres cellules et déverser leur contenu directement à l’intérieur.

Comme les exosomes contiennent des constituants de leur cellule d’origine, il est possible d’en extraire des informations sur « l’état de santé » de celle-ci ou du tissu associé. Cette caractéristique pourrait faire des exosomes un excellent outil de diagnostic. Cela est particulièrement vrai concernant la neurodégénérescence car les exosomes sont capables de renseigner sur l’état du cerveau, une zone sur laquelle il est en général très difficile d’obtenir des informations biologiques.

Mais ce n’est pas seulement leur potentiel diagnostic qui a attiré l’attention des chercheurs. En effet, des études ont montré que les exosomes dérivés des CSM conservent des fonctions similaires à celles de ces cellules souches ! Or leur utilisation ne pose aucun problème éthique et ne présente à priori aucun risque biologique particulier. Mieux encore, leur capacité à atteindre le cerveau pourrait permettre de cibler des cellules sénescentes participant à la neurodégénérescence qui demeurent habituellement inaccessibles.

Exosomes dérivés des CSM et pouvoir anti oxydant, un mécanisme, multiples applications.

Les défauts dans la régulation de l’inflammation et de l’oxydation sont à l’origine de nombreuses maladies neurodégénératives liées à l’âge. Il se trouve que les exosomes dérivés des CSM conservent d’excellentes propriétés antioxydantes et anti inflammatoires qui intéressent particulièrement les chercheurs. Ils éliminent les espèces réactives à l’oxygène excessives (causant des dommages sur l’ADN et participant au vieillissement) dans les cellules et protègent les mitochondries, ce qui améliore la capacité antioxydante des cellules et la viabilité cellulaire.

Concrètement, cela permettrait aux exosomes dérivés des CSM d’agir sur de nombreuses pathologies inflammatoires ou dégénératives dans le système circulatoire, digestif, musculo- squelettique ou nerveux. Les applications en santé humaine et dans les maladies liées à l’âge comme l’arthrose, l’inflammation chronique ou la neurodégénérescence (Maladie d’Alzheimer et de Parkinson) seraient donc très nombreuses.

Et maintenant ?

Malgré l’attrait que présentent les exosomes comme outils thérapeutiques, ces derniers ont encore du chemin à faire avant de rejoindre l’arsenal de lutte contre les maladies du vieillissement. Plusieurs points de blocage doivent encore être déverrouillés.

Tout d’abord, la plupart des études ont été menées in vitro ou sur des modèles non humains. Le peu d’études cliniques chez l’être humain laissent encore planer le doute sur le bénéfice réel de ces thérapies chez l’Homme et des essais doivent être menés.

Par ailleurs, le mécanisme par lequel les exosomes affectent les fonctions de la cellule réceptrice ou l’efficacité avec laquelle ils sont capables de délivrer leur contenu ne sont pas bien connus. Il pourrait s’agir de frein à leur utilisation en « conditions réelles » et ces questions doivent donc être élucidées.

Enfin, les exosomes sont très hétérogènes, montrant un degré élevé de diversité dans la taille, les composants biologiques internes et leur effet sur la fonction des cellules réceptrices. Les exosomes même dérivés du même tissu présentent d’énormes différences. Il est donc important de trouver une approche permettant d’homogénéiser les exosomes à application thérapeutique.

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