Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) sont des cellules capables de produire toutes les cellules de type sanguin. Pour ce faire, les CSH génèrent des lymphocytes, des granulocytes et des globules rouges. Les lymphocytes et les granulocytes sont des types de globules blancs.
L’hématopoïèse est le processus par lequel le sang est continuellement réapprovisionné, selon les besoins. Les cellules souches hématopoïétiques créent les cellules sanguines nécessaires à ce processus. Les CSH fabriquent également de nouvelles cellules souches.
Les CSH sont généralement situées dans les os qui contiennent de la moelle. On les retrouve également, en très petit nombre, dans le sang et, en grand nombre, dans le sang du cordon ombilical. Les cellules souches, en particulier les CSH, ont le potentiel de remplacer les cellules endommagées, comme la moelle osseuse endommagée dans le cas de la leucémie. Aucun autre type de cellule souche n’est aussi régulièrement utilisé pour la thérapie et les greffes que les CSH.
Les cellules sanguines sont produites par les organes producteurs de sang dans la moelle osseuse de certains os, comme le fémur, la hanche, les côtes et le sternum. La moelle est responsable de la production de jusqu’à 70 % de tous les globules blancs, ainsi que de toutes les plaquettes. Les plaquettes sont des structures en forme de disque qui permettent au sang de coaguler.
Les cellules souches hématopoïétiques ont la capacité de s’activer dans la moelle osseuse. Ils peuvent également pénétrer dans la circulation sanguine. Les CSH se caractérisent également par leur capacité à permettre leur propre mort cellulaire, ou apoptose, si la cellule est endommagée ou inutile.
Les CSH ont été largement étudiées depuis les années 1950 et sont utilisées en thérapie pour les patients souffrant de troubles du système immunitaire, de troubles sanguins et de cancer depuis les années 1960. Ces cellules peuvent être implantées dans d’autres tissus et devenir d’autres cellules, comme des neurones. Bien qu’il existe un grand potentiel d’utilisation de ces cellules dans les thérapies pour les maladies dégénératives, leur utilisation pose certains problèmes.
Les cellules souches, les CSH en particulier, ne peuvent pas se répliquer et se différencier par elles-mêmes dans un environnement artificiel, comme une boîte de culture ou un tube à essai. Il n’existe également aucun moyen d’identifier avec précision une cellule souche à partir d’autres globules blancs. Les cellules souches hématopoïétiques ont généralement la même taille et la même forme, ainsi que le même comportement, que les globules blancs.
L’identification de ces cellules est en outre entravée car il existe deux types de cellules souches hématopoïétiques, les cellules à long terme et les cellules précurseurs. Les cellules à long terme peuvent se renouveler indéfiniment et se trouvent dans la moelle osseuse. Les cellules précurseurs, également appelées cellules progénitrices, peuvent également être trouvées dans la moelle osseuse, mais ne peuvent pas se répliquer indéfiniment. À des fins thérapeutiques, les cellules souches à long terme sont beaucoup plus bénéfiques.
Lorsqu’un patient est atteint de leucémie – un cancer de la moelle osseuse ou d’autres organes hématopoïétiques – il reçoit souvent une greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques comme traitement. La première étape d’une telle procédure nécessite que le patient subisse une radiothérapie pour éradiquer sa propre moelle osseuse et ses CSH. La moelle osseuse du donneur est ensuite transplantée chez le patient atteint de leucémie. Après son implantation, les nouvelles CSH vont se multiplier et se différencier, pour remplacer les cellules qui ont été détruites par les radiations.