Il y a environ 20 ans, une biologiste nommée Caroline Gargett est partie à la recherche de cellules remarquables dans des tissus qui avaient été prélevées lors d’opérations de recherche. chirurgies d’hystérectomie. Les cellules provenaient de l’endomètre, qui tapisse l’intérieur de l’utérus. Lorsque le Dr Gargett a cultivé les cellules dans une boîte de Pétri, elles ressemblaient à des amas ronds entourés d’un milieu rose clair. Mais en les examinant au microscope, elle vit ce qu’elle cherchait : deux types de cellules, l’une plate et arrondie, l’autre allongée et effilée, avec des saillies en forme de moustaches.
Le Dr Gargett soupçonnait fortement qu’il s’agissait de cellules souches adultes, des cellules rares et auto-renouvelables, dont certaines peuvent donner naissance à de nombreux types de tissus différents. Elle et d’autres chercheurs émettaient depuis longtemps l’hypothèse que l’endomètre contenait des cellules souches, compte tenu de sa remarquable capacité à se régénérer chaque mois. Le tissu, qui fournit un site d’implantation à un embryon pendant la grossesse et est excrété pendant la menstruation, subit environ 400 cycles d’excrétion et de repousse avant qu’une femme atteigne la ménopause. Mais bien que les scientifiques aient isolé des cellules souches adultes provenant de nombreux autres tissus en régénération – notamment la moelle osseuse, le cœur et les muscles – « personne n’avait identifié de cellules souches adultes dans l’endomètre », explique le Dr Gargett.
Plusieurs types de cellules auto-renouvelées
Ces cellules sont très appréciées pour leur potentiel à réparer les tissus endommagés et à traiter des maladies telles que le cancer et l’insuffisance cardiaque. Mais ils existent en faible nombre dans tout le corps et peuvent être difficiles à obtenir, nécessitant une biopsie chirurgicale ou une extraction de la moelle osseuse avec une aiguille. La perspective d’une source jusqu’alors inexploitée de cellules souches adultes était en soi passionnante, explique le Dr Gargett. Et cela a également soulevé la possibilité passionnante d’une nouvelle approche des problèmes de santé des femmes longtemps négligés, tels que l’endométriose.
Avant de pouvoir affirmer que les cellules étaient véritablement des cellules souches, le Dr Gargett et son équipe de l’Université Monash en Australie ont dû les soumettre à une série de tests rigoureux. Premièrement, ils ont mesuré la capacité des cellules à proliférer et à s’auto-renouveler, et ont découvert que certaines d’entre elles pouvaient se diviser en environ 100 cellules en une semaine. Ils ont également montré que les cellules pouvaient effectivement se différencier en tissu endométrial et ont identifié certaines protéines révélatrices présentes dans d’autres types de cellules souches.
Le Dr Gargett, qui travaille désormais également au Hudson Institute of Medical Research d’Australie, et ses collègues ont ensuite caractérisé plusieurs types de cellules auto-renouvelées dans l’endomètre. Mais seules les cellules à moustaches, appelées cellules souches mésenchymateuses stromales de l’endomètre, étaient véritablement « multipotentes », avec la capacité d’être amenées à devenir des cellules adipeuses, des cellules osseuses ou même des cellules musculaires lisses trouvées dans des organes tels que le cœur.
Les cellules souches de l’endomètre peuvent être collectées par biopsie ou dans le sang menstruel. Dans de bonnes conditions, ils peuvent se différencier en types de cellules, notamment les neurones et les cellules du cartilage, des graisses, des os, du cœur, du foie et de la peau.
Cellules souches spéciales
À peu près au même moment, deux équipes de recherche indépendantes ont fait une autre découverte surprenante : certaines cellules souches mésenchymateuses stromales de l’endomètre ont pu être trouvées dans le sang menstruel. Le Dr Gargett a été surpris que le corps se débarrasse si facilement de ses précieuses cellules souches. Puisqu’ils sont si importants pour la survie et le fonctionnement des organes, elle ne pensait pas que le corps les « gaspillerait » en les excrétant. Mais elle a immédiatement reconnu l’importance de cette découverte : plutôt que de recourir à une biopsie chirurgicale invasive pour obtenir les cellules souches insaisissables qu’elle avait identifiées dans l’endomètre, elle pourrait les collecter via une coupe menstruelle.
Des études plus détaillées de l’endomètre ont depuis permis d’expliquer comment un sous-ensemble de ces précieuses cellules souches de l’endomètre – appelées cellules souches menstruelles – se retrouve dans le sang menstruel. L’endomètre possède une couche basale plus profonde qui reste intacte et une couche fonctionnelle supérieure qui se détache pendant la menstruation. Au cours d’un seul cycle menstruel, l’endomètre s’épaissit lorsqu’il se prépare à nourrir un ovule fécondé, puis rétrécit à mesure que la couche supérieure se détache.
L’équipe du Dr Gargett a démontré que ces cellules souches spéciales sont présentes dans les couches inférieures et supérieures de l’endomètre. Les cellules sont généralement enroulées autour des vaisseaux sanguins en forme de croissant, où on pense qu’elles aident à stimuler la formation des vaisseaux et jouent un rôle essentiel dans la réparation et la régénération de la couche supérieure de tissu qui est éliminée chaque mois pendant la menstruation. Cette couche est cruciale pour la grossesse, car elle fournit soutien et nourriture à l’embryon en développement. La couche et les cellules souches de l’endomètre qui stimulent sa croissance semblent également jouer un rôle important dans l’infertilité : un embryon ne peut pas s’implanter si la couche ne s’épaissit pas suffisamment.
Tests d’endométriose
Les cellules souches de l’endomètre ont également été associées à l’endométriose, une maladie douloureuse qui touche environ 190 millions de femmes et de filles dans le monde. Bien que cette maladie ne soit pas entièrement comprise, les chercheurs émettent l’hypothèse que l’un des facteurs contribuant à cette maladie est le reflux du sang menstruel dans les trompes de Fallope de la femme, les conduits qui transportent l’ovule des ovaires vers l’utérus. Ce reflux amène le sang dans la cavité pelvienne, un espace en forme d’entonnoir entre les os du bassin.
Les cellules souches de l’endomètre qui se déposent dans ces zones peuvent provoquer la croissance de tissus de type endométrial à l’extérieur de l’utérus, entraînant des lésions pouvant provoquer des douleurs atroces, des cicatrices et, dans de nombreux cas, une infertilité.
Les chercheurs développent encore un test fiable et non invasif pour diagnostiquer l’endométriose, et les patientes attendent en moyenne près de sept ans avant de recevoir un diagnostic. Mais des études ont montré que les cellules souches collectées dans le sang menstruel des femmes atteintes d’endométriose ont des formes et des modes d’expression génétique différents de ceux des cellules provenant de femmes en bonne santé.
Plusieurs laboratoires travaillent sur des moyens d’utiliser ces différences dans les cellules souches menstruelles pour identifier les femmes présentant un risque plus élevé de développer cette maladie, ce qui pourrait conduire à un diagnostic et à un traitement plus rapides. Les cellules souches menstruelles peuvent également avoir des applications thérapeutiques. Certains chercheurs travaillant sur des souris, par exemple, ont découvert que l’injection de cellules souches menstruelles dans le sang des rongeurs pouvait réparer l’endomètre endommagé et améliorer la fertilité.
Au-delà des maladies gynécologiques
D’autres recherches sur des animaux de laboratoire suggèrent que les cellules souches menstruelles pourraient avoir un potentiel thérapeutique au-delà des maladies gynécologiques. Dans quelques études, par exemple, l’injection de cellules souches menstruelles à des souris diabétiques a stimulé la régénération des cellules productrices d’insuline et amélioré la glycémie. Dans un autre cas, le traitement des blessures avec des cellules souches ou leurs sécrétions a permis de guérir les blessures chez la souris.
Une poignée d’essais cliniques modestes mais prometteurs ont montré que les cellules souches menstruelles peuvent être transplantées chez l’homme sans effets secondaires indésirables. L’équipe du Dr Gargett tente également de développer des thérapies humaines. Elle et ses collègues utilisent des cellules souches de l’endomètre – celles prélevées directement du tissu endométrial plutôt que du sang menstruel – pour concevoir un maillage destiné à traiter le prolapsus des organes pelviens, une affection courante et douloureuse dans laquelle la vessie, le rectum ou l’utérus glissent dans le vagin en raison aux muscles faibles ou blessés.
Cette maladie est souvent causée par l’accouchement. Les traitements existants utilisent des maillages synthétiques pour renforcer et soutenir les tissus pelviens faibles. Mais des réactions immunitaires indésirables à ces matériaux ont conduit à retirer ces mailles du marché. Les recherches du Dr Gargett – menées jusqu’à présent uniquement sur des modèles animaux – suggèrent que l’utilisation des propres cellules souches de l’endomètre d’un patient pour recouvrir des mailles biodégradables pourrait donner de meilleurs résultats.
Misogynie et tabous culturels
Malgré la commodité relative de la collecte de cellules souches multipotentes adultes à partir du sang menstruel, la recherche explorant et utilisant le pouvoir des cellules souches – et leur rôle potentiel dans la maladie – ne représente encore qu’une infime fraction de la recherche sur les cellules souches, explique Daniela Tonelli Manica, anthropologue à l’Institut brésilien de recherche sur les cellules souches. Université d’État de Campinas. En 2020, a-t-elle découvert, la recherche sur les cellules souches menstruelles ne représentait que 0,25 % de toutes les recherches sur les cellules mésenchymateuses, tandis que les cellules souches de la moelle osseuse représentaient 47,7 %.
Le Dr Manica attribue la lente adoption des cellules souches menstruelles en partie aux idées misogynes selon lesquelles les utérus sont hors norme et à des réactions de dégoût. « Il y a certainement un « facteur de mal » associé au sang menstruel », reconnaît Victoria Male, immunologiste de la reproduction à l’Imperial College de Londres qui a co-écrit un article sur les cellules immunitaires utérines en 2023. Revue annuelle d’immunologie.
Les tabous culturels entourant la menstruation — et le manque général d’investissement dans la recherche sur la santé des femmes — peuvent rendre difficile l’obtention de financement, explique le Dr Gargett. L’immunologiste Dr Male a été confrontée à des défis similaires : il était plus facile d’obtenir un financement lorsqu’elle étudiait les cellules immunitaires lors d’une transplantation hépatique que maintenant lorsqu’elle travaille sur les cellules immunitaires de l’utérus, dit-elle.
« Si nous voulons plus de recherches sur le liquide menstruel, nous avons besoin de plus de financement », explique le Dr Male, soulignant que la logistique de la collecte du liquide menstruel sur plusieurs jours peut être coûteuse. Pour que cela se produise, « nous devons lutter contre les préjugés sexuels et sexistes dans le financement de la recherche ». Grâce à des investissements plus équitables, espèrent-elle et d’autres, la menstruation sera reconnue comme une nouvelle frontière passionnante dans la médecine régénérative – et pas seulement comme un inconvénient mensuel.
Sneha Khedkar est une biologiste devenue journaliste scientifique indépendante basée à Bangalore. Cet article est republié à partir de Magazine connaissable.
