Cellules hématopoiétiques du sang de cordon ombilical : caractéristiques et intérêt en transplantations médullaires

La transplantation médullaire est une thérapeutique de choix pour un certain nombre de maladies hématologiques impliquant les pathologies malignes, les aplasies ou des désordres héréditaires. Cependant, la possibilité de trouver un donneur compatible reste insuffisante vu l’extrême polymorphisme du système HLA. Même lorsqu’un donneur est trouvé, l’impossibilité des techniques actuelles de typage HLA é déterminer touts les incompatibilités n’exclut pas un risque d’une maladie de greffon contre l’hôte (GVHD) sévère après transplantation.
Les cellules hématopoïétiques sont classiquement obtenues à partir de la moelle osseuse ou à partir de cellules souches périphériques après mobilisation par facteur de croissance. Depuis 8 ans, le SC est apparu comme une source alternative de cellules souches. Il a de multiples avantages : outre le fait qu’il s’agit d’une source universellement répandue, le SC est collecté sans risque pour le donneur, permet l’accroissement du nombre de greffons de typage HLA rares par le recrutement de populations ethniques mal représentées dans le registre actuel de donneurs de moelle et est disponible, si nécessaire, dans un délai très cours. De plus, la prévalence d’infections virales, en particuleir la cytomégalovirus qui est une cause principale de mortalité liée à la greffe, est faible à la naissance ; ainsi les transplantations de SC seront associées à une plus faible incidence de ce type d’infection en post-greffe. Plus de 350 greffes de SC ont été réalisées de par le monde avec des résultats cliniques très encourageants. En effet, certaines de ces greffes ont été effectuées avec des SC non apparentés et une compatibilité partielle (jusqu’à 3 antigènes HLA différents) et ce, avec un taux faible de GVHD aiguë (≅ 13% de grade III-IV). Ces taux contrastent avec l’incidence élevée de GVHD qu’on observe après un greffe non apparentée de moelle osseuse (≅ 30 – 65 %). Davantage de recul est cependant nécessaire pour confirmer ces premières impressions cliniques favorables et surtout pour savoir si ces cellules qui induisent moins de GVHD seront capables d’avoir un effet protecteur antileucémique (GVL).
Ke nombre de cellules à infuser pour permettre une reconstitution hématologique adéquate est encore mal défini bien que de plus en plus de greffes de SC soient réalisées avec succès chez des patients adultes ou de poids élevé, laissant suspecter qu’un nombre relativement peu important de cellules souches de SC puisse suffire pour une récupération médullaire à long terme. Néanmoins, les résultats du Registre Européen suggèrent qu’un taux critique de cellules nucléées (>3.7 x 107 cellules /kg) est nécessaire pour une bonne prise médullaire.
Les résultats cliniques obtenus dans les greffes de sang de cordon ne sont en fait que le reflet des propriétés originelles des cellules souches fœtales et d’une immaturité immunologique du sang de cordon. En effet, il est bien démontré que les cellules souches fœtales et du SC ont des propriétés biologiques différentes des cellules de la moelle osseuse adulte : plus grande capacité à former des progéniteurs, plus grande expansion dans les cultures à long terme, réponse accrue aux facteurs de croissance. Ces particularités expliquent pourquoi la cellule souche du SC est une cible de choix pour des essais de caractérisation des cellules progénitrices, de sélection de sous-populations cellulaires ou d’expansion in vitro, ceci dans l’espoir d’applications cliniques prochaines.
Plusieurs hypothèses sont avancées pour essayer de comprendre la faible incidence de GVHD après greffe de SC ; l’explication est en partie trouvée dans l’étude de la fonction immunologique de SC. En effet, les lymphocytes du SC diffèrent de ceux de l’adulte et sont constitués d’une majorité de cellules immatures de phénotype de type non activé, naïf (CD45RA+CD29). Même si l’étude des précurseurs des lymphocytes T cytotoxiques et T helper montrent qu’ils sont présents en nombre comparable dans le SC et le sang adulte, l’action cytotoxique du SC semble être davantage médiée par les cellules « natural killer » (NK) qui se comportent différemment de leurs homologues adultes et pourraient jouer un rôle inhibiteur sur les cellules génératrices de GVHD. Enfin, la déficience immunologique du SC pourrait également s’expliquer par la présence quasi systématique de cellules maternelles dans le SC dont le petit nombre est insuffisant pour induire un GVHD après greffe mais qui, au contraire, pourraient contribuer à l’établissement de la tolérance fœto-maternelle et par analogie à la tolérance de la greffe.
La SC a confirmé, au cours des années, sont intérêt et sa place dans les transplantations de cellules souches. Ceci justifie la constitution de banques de SC non apparentés même si l’investissement financier de départ de ces banques est non négligeable. De plus, une étroite collaboration internationale pour l’établissement de certaines mesures de standardisation et pour l’analyse des résultats cliniques est indispensable. Si ces derniers confirment la possibilité de greffes de SC partiellement compatible de façon plus routinière, un nombre relativement limité de SC pourrait d’ailleurs être suffisant pour couvrir les besoins.
Enfin, les cellules souches de SC dont le potentiel de prolifération t d’autorenouvellement est élevé, pourraient être une cible de choix pour la thérapie génique lorsque l’avancée scientifique aura permis son utilisation à l’échelle humaine.