Pluripotent stem cells

The isolation of human embryonic stem cells (ESC) in 1998 has created the hope that stem cells will one day be used to regenerate tissues and organs, even though it is obvious that a number of hurdles will need to be overcome for such therapies to become reality. The cloning of “Dolly” in 1997, more than 40 years after the first frogs were cloned, combined with the very fast progress made in our understanding of the molecular processes that govern the pluripotency of ESC has lead to the ability of scientists to recreate a pluripotent state in fibroblasts and other cells from mouse, rat and man, named induced pluripotent stem cells (iPSC). This feat makes it theoretically possible to create patient specific pluripotent stem cells whose differentiated progeny could be used in an autologous manner obviating the need for immunesuppression that would be needed to use allogeneic ESC-derived differentiated cells. In addition, the ability to generate custom made pluripotent stem cells will no doubt lead to the development of protein or small molecule drugs that can induce differentiation not only of iPSC or ESC to mature tissue cells, but also endogenous tissue stem cells. Moreover, it allows scientists to create models of human diseases and may aid the pharmaceutical industry in testing more rigorously toxicity of drugs for human differentiated cells. Thus, there is little doubt that progress in stem cell biology will change many aspects of medicine as we know it in the next one to two decades.

RésuméL’isolement de cellules souches embryonnaires (CSE) humaines en 1998 à fait naître l’espoir qu’un jour ces cellules seront utilisées pour régénérer des tissues et des organes, bien qu’à l’évidence de nombreux obstacles devront être surmontés avant que ces thérapies ne deviennent réalité. Le clonage de « Dolly » en 1997, plus de 40 ans près que les premières grenouilles aient été clonées, conjugué aux progrès très rapides dans la compréhension des mécanismes moléculaires qui gouvernent la pluripotence des CSE a ouvert la voie permettant aux scientifiques de recréer des états pluripotents dans les fibroblastes et d’autres types cellulaires chez la souris, le rat et l’homme, appelés cellules souches pluripotentes inductibles (SCPi). Cet exploit rend théoriquement possible la création chez un malade donné de cellules souches pluripotentes spécifiques dont la différenciation devrait conduire à des cellules utilisables en conditions autologues, évitant ainsi la nécessité d’une immunosuppresssion inhérente à l’utilisation de cellules allogéniques dérivées de CSE différenciées. De plus, la capacité de générer des cellules souches pluripotentes sur mesure conduira certainement au développement de médicaments protéiques ou de petites molécules capables d’induire non seulement la différenciation de SCPi ou de CSE en cellules tissulaires matures, mais aussi de cellules souches tissulaires d’origine endogène. Ces travaux devraient aussi permettre de créer des modèles de maladies humaines et s’avérer utiles dans l’industrie pharmaceutique pour tester de manière plus rigoureuse la toxicité des médicaments vis-à-vis de cellules différenciées d’origine humaine. Il ne fait pas de doute que les progrès de la biologie cellulaire des cellules souches changeront de nombreux aspects de la médecine actuelle dans les unes ou deux prochaines décennies.