Les cellules souches embryonnaires humaines au secours des hépatites fulminantes Human embryonic stem cells to rescue fulminant hepatic failure

On compte environ 2 500 cas par an aux États-Unis d’insuffisance hépatique aiguë (hépatite fulminante) et 150 cas en France. Elles correspondent à une atteinte aiguë de la fonction hépatocellulaire, due à une nécrose massive des cellules hépatiques d’étiologie diverse : toxique (aflatoxine B, phalloïdine, méthotrexate, paracétamol) ou virale. L’hépatite fulminante se traduit par l’effondrement des principales fonctions physiologiques du foie induisant une encéphalopathie avec oedème cérébral mortel en quelques heures. Sans traitement, 80 % des patients décèdent de cette atteinte neurologique irréversible. La transplantation hépatique en urgence reste la meilleure thérapeutique, mais la rareté des greffons hépatiques compatibles immédiatement disponibles sur place explique que la mortalité des patients en attente de greffe de foie se situe entre 10 % et 15 %. Durant la période d’attente entre le diagnostic et la réalisation de la greffe de foie, on dispose de traitements palliatifs visant principalement à détoxifier le plasma du patient (hémodiafiltration) et à diminuer l’oedème cérébral et le métabolisme général (hypothermie). Ces traitements sont généralement peu efficaces et ne font que retarder l’échéance fatale. On a donc mis au point des appareils dénommés communément foie bioartificiel (BAL) [1] destinés essentiellement à remédier de manière temporaire à la déficience du foie et à empêcher une dégradation de l’état général du patient pendant cette période d’attente de greffe. Ces appareils fonctionnent selon le principe de l’hémodialyse : ils comportent une colonne de charbon végétal activé et une colonne de résine échangeuse d’ions (ayant pour fonction d’adsorber les molécules toxiques), et surtout un bioréacteur hépatique (BRH). Le BRH est en fait une culture en masse d’hépatocytes séparée du plasma du patient par une membrane semi-perméable (Figure 1). Les premiers appareils étaient formés d’une « cartouche » cylindrique contenant quelques centaines de microtubes (d'une longueur de 35 cm et d'un diamètre de 760 μm) dans lesquels circule le plasma du patient [2, 3]. La paroi de ces microtubes est une membrane semi-perméable en acétate/nitrate de cellulose permettant les échanges entre le plasma et les cellules hépatiques dans l’espace entre les microtubes. Ces cellules adhèrent à la surface de microbilles de Cytodex 3, ce qui favorise leurs propriétés fonctionnelles. Dans les hépatites fulminantes, les fonctions physiologiques du foie natif étant pratiquement inexistantes, le BRH doit contenir au moins 200 g d’hépatocytes actifs (20 % du foie), soit environ 2.10¹⁰ cellules. Diverses sources d’hépatocytes ont été testées : une lignée continue d’hépatocytes humains en culture (HepG2 clone C3A) d’origine tumorale [2], des hépatocytes humains immortalisés (SV40 ou télomérase) [4], avec le risque de passage de cellules cancéreuses chez le patient, ou des hépatocytes primaires de porc, mais ces cellules hébergent le génome d’un rétrovirus endogène (PERV) qui peut se multiplier dans des cellules humaines, d’où un risque de zoonose [3]. Malgré des résultats très encourageants, les risques encourus par l’utilisation de telles cellules ont conduit les autorités responsables à la suspendre [6,7]. Nous ne disposons pas à l’heure actuelle de lignées d’hépatocytes humains normaux ne comportant pas de risques et pouvant fournir en culture in vitro de telles quantités de cellules. Une possibilité séduisante serait d’utiliser des hépatocytes humains fonctionnels obtenus in vitro à partir de la différenciation de cellules souches embryonnaires humaines (hESC). En effet, sous forme indifférenciée, ces hESC s’autorenouvellent en théorie de manière illimitée in vitro et sont pluripotentes [8]. Les premières lignées d’hESC n’ont été isolées qu’en 1998 [9] et l’on connaît peu de choses sur leur potentiel hépatique. De nombreuses équipes à travers le monde, dont la nôtre, tentent de mettre au point des approches expérimentales permettant de programmer les processus d’engagement et de différenciation des hESC en …