Les cellules souches sont des cellules non spécialisées qui peuvent perpétuellement se répliquer. Ils peuvent également subir une différenciation cellulaire pour devenir des cellules spécialisées d’un ou plusieurs types. Par conséquent, les cellules souches sont capables à la fois de reconstituer leur propre population et de générer des cellules qui suivent des voies de différenciation spécifiques.
En d’autres termes, les cellules souches peuvent être amenées à devenir des cellules spécifiques d’un tissu et/ou d’un organe avec des fonctions spéciales. Dans de nombreux tissus, humains ou animaux, les cellules souches fonctionnent comme une sorte de système de réparation interne, se divisant sans limite pour reconstituer d’autres cellules qui, à leur tour, peuvent réparer les tissus endommagés ou “usés”. Les cellules souches peuvent être soit embryonnaires – provenant d’un embryon – soit somatiques – provenant d’un adulte.
Les cellules souches embryonnaires sont pluripotentes, ce qui signifie qu’elles ont la capacité de se différencier en dérivés des trois couches germinales primaires : ectoderme, endoderme et mésoderme. Ces cellules peuvent générer tous les types de cellules dans le corps et sont également capables de se propager indéfiniment. Ils sont isolés des embryons précoces au stade blastula – juste avant qu’ils ne se développent en cellules spécialisées. Jusqu’à présent, la seule façon d’obtenir des cellules souches embryonnaires a été de les récolter à partir d’embryons humains, ce qui a soulevé des préoccupations éthiques et politiques dans certains cas.
Le corps adulte possède des cellules souches somatiques, qui servent à remplacer les cellules spécialisées non reproductrices en cas de besoin. Contrairement à leurs homologues embryonnaires, les cellules souches adultes ne sont pas capables de donner naissance à tous les types de cellules de l’organisme. Cependant, ils peuvent générer plusieurs types de cellules.
L’un des nombreux types de cellules souches de la moelle osseuse adulte, par exemple, peut générer tous les différents types de cellules sanguines. Un autre type peut se différencier en os, cartilage, graisse, muscle et revêtement des vaisseaux sanguins. Le cerveau adulte contient également des cellules souches qui continuent à produire certains types de cellules nerveuses. Compte tenu des limites des cellules souches adultes, les cellules souches embryonnaires semblent plus prometteuses pour une application médicale.
La recherche avec les deux types de cellules souches, embryonnaires et adultes, est une source de données précieuses sur la différenciation cellulaire et a un énorme potentiel pour surmonter les obstacles de la science moderne. L’objectif principal de cette recherche est de fournir des cellules pour la réparation des organes endommagés ou malades. Par exemple, les cellules souches pourraient éventuellement être utilisées pour fabriquer des cellules pancréatiques productrices d’insuline pour les personnes atteintes de diabète, ou certains types de cellules cérébrales pour les personnes atteintes de la maladie de Parkinson ou de la maladie de Huntington.