Identifiées depuis des lustres chez l'adulte, les cellules souches¹ du sang n'avaient pas encore révélé définitivement leur origine embryonnaire. Où émergent-elles ? À quel stade ? En les découvrant dans le placenta de souris, Françoise Dieterlen-Lièvre, directeur de recherche émérite du Laboratoire d'embryologie cellulaire et moléculaire², associée à un laboratoire américain, apporte une nouvelle réponse³. Et bouscule certains dogmes en la matière.

Revenons cinq décennies en arrière. On découvre dans la moelle osseuse adulte les cellules souches de l'hématopoïèse (CSH), celles qui sont vouées à fournir globules rouges, globules blancs et plaquettes. Peu de temps après, des biologistes britanniques les recherchent chez l'embryon des vertébrés supérieurs. Avec succès : très tôt, elles colonisent les ébauches des organes⁴ où elles se multiplient et se différencient. D'où viennent-elles ? « À l'époque, ces chercheurs ont émis l'hypothèse selon laquelle toutes les cellules souches hématopoïétiques se formaient d'abord dans le sac vitellin⁵, souligne Françoise Dieterlen, cette idée a persisté pendant plus de quinze ans. »

Première fissure à l'édifice : via la fabrication d'embryons chimères caille-poulet – modèle de choix pour « pister » les cellules au cours du développement – son équipe découvre que l'embryon lui-même produit des cellules souches sanguines, au niveau de l'aorte. Beaucoup plus tard, en 1998, c'est dans l'allantoïde, autre annexe embryonnaire⁶, que ces mêmes chercheurs identifient, chez l'oiseau, un autre site de fabrication. « Je suis alors passée à la souris, poursuit la chercheuse. Sachant que l'allantoïde devient rapidement l'une des composantes du placenta, nous avons étudié celui-ci. Avec une technique de culture in vitro classique, nous avons trouvé, il y a deux ans, que le placenta était riche en progéniteurs⁷ et montrait une activité hématopoïétique très importante⁸. »

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Pour isoler les cellules souches sanguines issues de l'embryon et de ses annexes, de celles de la mère, on transmet à l'embryon, via le père, un marqueur vert fluorescent (GFP). En bas à gauche : l'ensemble placenta/fœtus comprend des tissus fluorescents en UV et des tissus périphériques non fluorescents. En bas à droite : après culture in vitro, les colonies de cellules souches vues en lumière UV et en contraste de phase sont bien fluorescentes.

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Restait à préciser son rôle dans l'hématopoïèse fœtale. Pour ce faire, ces chercheurs ont là encore travaillé in vitro. En gros, il s'agit de prélever le placenta puis de le dissocier par réaction enzymatique en cellules simples. On trie les cellules souches grâce à leurs marqueurs de surface, avant de les mettre en culture pour obtenir des colonies aisées à étudier. Les résultats ? Primo, l'équipe de Françoise Dieterlen a montré leur capacité à s'autorenouveler sur le long terme. Transplantées chez une souris irradiée, donc dépourvue de moelle osseuse, ces cellules souches régénèrent le sang de l'animal durant au moins six mois. Une preuve de leur « viabilité ». Secundo, elles s'avèrent quinze fois plus nombreuses dans le placenta que dans la région aortique. Or jusqu'ici, nombre de chercheurs considéraient cette dernière comme « source » du système sanguin. Seconde fissure au dogme.

Dans ce nouveau scénario, les cellules souches hématopoïétiques naissent et se multiplient dans le placenta, et de façon moindre dans la région aortique, au début de la gestation. Elles migrent ensuite vers le foie pour amorcer leur différenciation en cellules sanguines, avant de gagner la moelle osseuse. Et d'y constituer une réserve destinée à assurer, à vie, la formation du sang de l'individu.

Et chez l'homme ? Selon une étude préliminaire⁹, les progéniteurs abondent aussi dans le placenta humain. Et Françoise Dieterlen d'y voir « probablement » l'origine des cellules souches sanguines du cordon ombilical. Facilement accessibles, ces dernières sont utilisées aujourd'hui à des fins thérapeutiques. Évidemment, l'idée d'aller les puiser directement dans le placenta précoce est exclue, « même si elles se révélaient posséder des propriétés différentes, telle une capacité de multiplication supérieure ». Cependant leur découverte apporte un éclairage nouveau à la genèse du sang fœtal.

Patricia Chairopoulos