Les cellules souches comme source pour les essais de toxicologie
Les cellules souches pluripotentes, les cellules souches embryonnaires (SE) et les cellules souches pluripotentes induites (SPi) ont la capacité de se différencier dans tous les tissus du corps. De nouveaux rôles pour les cellules souches pluripotentes font leur apparition en médecine régénératrice et dans les diagnostics in vitro. L'objectif du projet SCR&TOX (Stem cells for relevant efficient extended and normalized toxicology), financé par l'UE, était d'utiliser des lignées de cellules pluripotentes pour développer des essais de toxicité in vitro. Les méthodes actuelles manquent de sensibilité ou utilisent des animaux pour évaluer la toxicité et la sécurité des différents produits et médicaments. En utilisant des cellules souches différenciées dans les tissus intéressants, les chercheurs de SCR&TOX ont tenté de combler ces lacunes. La première partie du projet SCR&TOX a été dédiée au développement des ressources nécessaires pour les essais de toxicité. Des cellules SE humaines et des lignes de cellules SPi ont été recueillies et stockées au stade indifférencié. Les technologies, y compris l'automatisation, ont été introduites pour obtenir des lignées de cellules SE et SPi optimisées pour application dans des essais normalisés. Des protocoles appropriés ont été conçus pour différencier les cellules pluripotentes dans des dérivés de cinq lignées toxicologiquement pertinentes (foie, neuronal, cœur, peau et muscle). SCR&TOX a validé toutes les technologies et les méthodes nécessaires requises pour développer des essais cellulaires efficaces et leur applicabilité pour des dérivés de cellules souches pluripotentes. Cette validation a inclus de nouvelles méthodes d'analyse fonctionnelle des réponses cellulaires à des substances toxiques potentielles. Dans la dernière étape, le projet SCR&TOX visait à traduire les essais basés sur les cellules sélectionnés pour une utilisation industrielle. Le transfert des technologies des essais développés et validés impliquait leur appropriation pour des opérations à l'échelle industrielle. Tous les protocoles et toutes les procédures d'utilisation standard ont été adaptés aux plateformes industrielles, avec un accent particulier sur la miniaturisation et la standardisation. Les ressources développées par le projet ont permis aux chercheurs de reproduire et de quantifier la toxicité des médicaments spécifiques appliquée à une variété de phénotypes cellulaires. Ils ont notamment constaté que des doses de toxicité répétées élicitaient différents changements moléculaires de ceux qui accompagnent une réaction aiguë pour la même dose d'une substance toxique. En outre, une réévaluation de la toxicité myopathique des statines à l'aide des développements du projet a suggéré qu'un effet cytostatique peut causer des myalgies chroniques qui affectent les patients qui prennent des statines régulièrement. Ces résultats soulignent la pertinence clinique des approches in vitro développées par le projet SCR&TOX.
Mots‑clés
Cellules souches, toxicologie, essais in vitro, SCR&TOX, essais de toxicité, statines