Utilité des cellules souches dans les pathologies mécaniques du cartilage : leurre ou vrai espoir ?
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MISE AU POINT
Utilité des cellules souches
dans les pathologies
mécaniques du cartilage :
leurre ou vrai espoir ?
Stem cells in pathologies of the cartilage:
real or false hope?
X. Chevalier*, F. Eymard*
Pourquoi utiliser des cellules Propriétés, définition
souches dans le traitement et localisation des cellules
des pathologies du cartilage et, souches mésenchymateuses
singulièrement, de l’arthrose ? dans l’articulation
Nous ne disposons pas, actuellement, d’un traite- Les cellules souches mésenchymateuses sont des
ment capable de stimuler la réparation du cartilage. cellules pluripotentes ayant la capacité in vitro de
Or, le cartilage, qui est dépourvu de vascularisation, former des colonies et de se multiplier. Une classifi-
est un tissu à faible potentialité de réparation spon- cation internationale a permis de définir un certain
tanée (1). Les défects qui touchent le cartilage nombre de marqueurs de ces cellules souches : pré-
au-delà de 5 mm2 ne guérissent pas, ou au prix d’un sence des CD105, CD73, CD90 et absence des CD45,
fibrocartilage qui n’a plus les mêmes qualités que le CD34, CD14, CD116, CD79 α, CD 19 et HLADR (7).
cartilage originel (1, 2). Pour certains, ces cellules trouveraient leur origine
Afin de pallier ce défaut de réparation, la greffe de dans les péricytes. En réalité, il semble bien que,
chondrocytes a connu un essor retentissant. Néan- même au sein d’un seul tissu, les populations soient
moins, il s’agit d’une procédure longue, réglementée, hétérogènes et expriment des récepteurs membra-
nécessitant 2 temps préopératoires (prélèvement naires différents.
puis réimplantation des chondrocytes). Par ailleurs,
il n’y a pas de preuve formelle que ces greffes de
chondrocytes, y compris dans des biomatériaux, Propriétés des cellules souches
amènent à une réparation ad integrum du carti- mésenchymateuses
lage (3-5).
L’utilisation de cellules plus jeunes comme les La première propriété de ces cellules est leur capacité
c ellules souches mésenchymateuses apparais- à se différencier en fonction des milieux de culture
sait donc comme une option très séduisante (2- et/ou de leur micro-environnement en différentes
6). En effet, il s’agit de cellules ayant une grande cellules adultes des tissus matriciels. Ainsi, ces c ellules
potentialité, notamment de dédifférenciation vers peuvent se différencier en ostéocytes, en chondro-
les chondrocytes, mais également de sécrétion de cytes, en ostéoblastes, en adipocytes, mais égale-
facteurs anti-inflammatoires. En outre, l’arthrose ment en myocytes (8, 9). In vitro, l’orientation vers
pourrait être en partie une maladie résultant d’un telle ou telle lignée cellulaire peut être modulée par
défaut de mobilisation de ces cellules souches ou l’adjonction de milieux de culture enrichis en facteurs
d’un défaut d’activité de celles-ci, qui pourrait de croissance (8, 9). Cette capacité des cellules
* Service de rhumatologie, hôpital aboutir à terme à une réparation tissulaire défec- souches à se différencier en chondrocytes est, bien
Henri-Mondor, Créteil.
tueuse (2, 3, 6). sûr, l’un des éléments à la base de leur utilisation.
8 | La Lettre du Rhumatologue • N° 417 - décembre 2015
0008_LRH 8 09/12/2015 16:23:30Résumé
MISE AU POINT
L’utilisation de cellules souches pluripotentes se justifie dans une pathologie dans laquelle nous sommes
dépourvus de moyen de réparer le cartilage. L’action de ces cellules se fait essentiellement via leur capacité
Mots-clés
à sécréter des facteurs anti-inflammatoires et leur potentialité de dédifférenciation in situ. Elles sont de Cellules souches
distribution ubiquitaire, notamment dans l’articulation. Leur utilisation dans des biomatériaux s’adresse Greffe
surtout aux lésions chondrales ou ostéochondrales isolées dans un environnement de cartilage sain. Les
Arthrose
greffes chez l’homme utilisent soit des concentrés de moelle osseuse, soit des cellules purifiées incluses dans
différents biomatériaux. L’interprétation des résultats est difficile. L’utilisation d’injections intra-articulaires Cartilage
de cellules souches, surtout d’origine adipeuse, est à réserver essentiellement aux lésions plus diffuses
et avancées de l’arthrose. Nous n’avons pas, à ce jour, de preuve formelle de l’efficacité de ces injections
intra-articulaires chez l’homme. Leur utilisation dans l’arthrose reste néanmoins un espoir véritable.
La deuxième propriété majeure de ces cellules membrane synoviale sont celles qui ont le plus Summary
mésenchymateuses est leur capacité à produire fort pouvoir chondrogénique, comparativement It is logical to comtemplate
un grand nombre de facteurs de croissance et de aux cellules provenant des tissus adipeux et de la the use of stem cells in osteo-
cytokines anti-inflammatoires (6). Il a été montré, moelle osseuse (2). Ces cellules souches peuvent se arthritis where no chondropro-
dans des systèmes de co-culture, que les cellules mobiliser en cas de lésions tissulaires succédant à tective treatment is available.
souches mésenchymateuses étaient capables une agression, avec une étape de prolifération qui Their global effect is related to
de stimuler les synthèses de chondrocytes arti- conduirait à une cicatrisation, puis à une réparation their property to secrete contra-
culaires (10, 11). De même, il a été montré in vitro plus complète dans un deuxième temps. inflammatory factors and to
leur capacité à produire un grand nombre de dedifferenciate in situ. Distri-
bution of stem cells is ubiqui-
cytokines anti-inflammatoires (11). Cette propriété
tous, especially in the joint. The
majeure est sans doute celle qui intervient le plus Quand et comment use of stem cells in different
dans un potentiel effet thérapeutique. utiliser les cellules souches biomaterials is reserved for
Enfin, ces cellules souches mésenchymateuses isolated lesions of the cartilage
ont montré des propriétés immunomodulatrices, mésenchymateuses dans and/or the subchondral bone
notamment vis-à-vis de la prolifération des lympho les pathologies dégénératives in an environment where the
cytes T (12-14). du cartilage ? resting cartilage is normal. In
humans, local implantations
Il est très important de distinguer 2 situations tout include concentrate of bone
marrow or selected stem cells.
Où se trouvent les cellules souches à fait différentes (figure, p. 10).
Results are difficult to interpret.
dans l’articulation ? D’une part, les lésions isolées du cartilage, chez The use of intra-articular injec-
des individus encore jeunes, peuvent relever d’une tions of stem cells (mainly from
De façon générale, on les trouve dans la moelle bio-ingénierie tissulaire (22). Dans des modèles pré adipose origin) is addressed for
osseuse, mais également dans les tissus matriciels. cliniques, chez l’animal, il a été démontré la possi osteoarthritis. Nowadays, there
On peut retrouver de façon ubiquitaire des cellules bilité, au sein de défects cartilagineux créés dans is no proof of the efficacy of
souches mésenchymateuses dans les différents un cartilage sain, d’implanter des cellules souches such injections. The use of stem
tissus de l’articulation, qu’il s’agisse de la membrane incluses dans des biomatériaux (23). Le but ultime cells in osteoarthritis could
synoviale, du liquide synovial, des ligaments, des serait une prévention à long terme de l’évolution be regarded as a reasonable
approach.
ménisques, de l’os sous-chondral, des muscles naturellement arthrogène de ces lésions.
environnants ou du cartilage arthrosique (2, 15-17). La deuxième situation concerne l’arthrose. Au cours
Plus récemment, ces cellules ont été mises en évi- de celle-ci, les lésions du cartilage sont diffuses, Keywords
dence dans le cartilage normal, notamment dans compartimentales, en miroir, l’environnement du Stem cells
les zones les plus superficielles, où elles pourraient cartilage restant étant anormal. Dans cette indication,
Transplantation
servir de réservoir à la différenciation en chondro- il semble illusoire de vouloir implanter localement les
cytes (18, 19). Il existe une hétérogénéité clonale cellules au sein du cartilage. La voie d’injection locale Osteoarthritis
des différentes cellules souches mésenchymateuses intra-articulaire apparaît donc privilégiée (4, 23). Cartilage
au sein de ces différents tissus. On peut utiliser les cellules souches de différentes
Plusieurs travaux ont montré que la quantité des manières.
c ellules souches diminuait avec la sévérité de L’utilisation de concentrés de moelle osseuse récu-
l’arthrose et que leur pouvoir mitogénique dimi- pérés par ponction de la moelle osseuse permet
nuait avec l’âge du donneur et la sévérité de la d’apporter des cellules souches mésenchymateuses
maladie arthrosique (20-22). Autrement dit, dans (en faible quantité), mais également des cellules
l’articulation arthrosique, il semble qu’il y ait une hématopoïétiques, ainsi que différentes molécules
forme de défaillance de la fonction de ces cellules et cytokines présentes (4, 5).
souches. Beaucoup d’auteurs préfèrent donc récupérer et
Le pouvoir chondrogénique des cellules provenant trier les cellules souches mésenchymateuses, puis
de différents tissus n’est pas le même. Des travaux les multiplier in vitro pour obtenir une quantité
indiquent que les cellules souches d’origine de la de cellules nettement plus importante (2, 6, 23).
La Lettre du Rhumatologue • N° 417 - décembre 2015 | 9
0009_LRH 9 09/12/2015 16:23:31MISE AU POINT Utilité des cellules souches dans les pathologies mécaniques du cartilage :
leurre ou vrai espoir ?
Lésion ostéochondrale Lésion arthrosique
1
4
2 3 5
1 : Os sous-chondral. 2 : Cartilage. 3 : Abrasion du cartilage. 4 : Débris ostéocartilagineux
intra-articulaires. 5 : Abrasion de l’os sous-chondral.
Figure. Lésion ostéochondrale et lésion arthrosique.
L’origine de ces cellules souches peut être très dégrade au fil du temps (in 6). Très à distance, la
variable, soit la moelle osseuse, soit le tissu adipeux réparation semble incomplète, avec fréquemment
sous-cutané, soit le tissu de Hoffa. des défauts de cohésion entre l’implant cellularisé
Enfin, il est possible d’utiliser les cellules souches iso- et le cartilage normal. Les cellules souches d’origine
lément ou associées à des biomatériaux, en présence périostée pourraient avoir une meilleure efficacité
ou non de facteurs de croissance. que celles provenant de la moelle osseuse (24).
Il est plus intéressant de s’attarder sur des
modèles de défect ostéochondral pur chez les gros
Les essais chez l’animal animaux (25, 26). Mrugala et al. ont ainsi montré
que, dans un modèle de défect chondral pur de la
Analyse des données chez l’animal patella du mouton, l’implantation seule de cellules
souches était sans effet (25). À l’inverse, ces cellules
Beaucoup de travaux ont été réalisés à partir de implantées dans une matrice à base de chitosane,
défects créés dans un cartilage sain. Il faut bien en présence de TGFβ III, étaient à même de favoriser
différencier l’utilisation de petits animaux comme la réparation. Cependant, il s’agit d’un essai ayant
le lapin, dont l’épaisseur du cartilage et la friabilité porté sur seulement 3 animaux, pour lesquels il est
de l’os sous-chondral s’éloignent beaucoup du difficile de conclure (25).
modèle humain (24). Il y a eu plus d’expérimentations, en ce qui concerne
On privilégie donc dans ces études les modèles portant la réparation de défect touchant l’os sous-chondral,
sur les gros animaux, dont l’épaisseur du cartilage et chez le mouton, le porc et le cheval (4, 5, 26-28). Ces
la structure de l’os sous-chondral se rapprochent plus travaux utilisent essentiellement des cellules souches
des pathologies observées chez l’homme (25, 26). de la moelle osseuse et comparent souvent des
cellules dites pré-différenciées dans la voie chondro-
gène à des cellules non différenciées (27). Il est difficile
Utilisation des cellules souches de faire une synthèse de ces différents travaux, car ces
dans les défects du cartilage cellules souches sont souvent associées à des bio-
et dans les défects ostéochondraux matériaux de soutien différents (collagène, support
chez l’animal de phosphate tricalcique, titane, polymères de type
PCA-PLA, etc). De plus, les travaux diffèrent en fonc-
Beaucoup de ces travaux, notamment ceux menés tion du type de l’animal, de son âge, ainsi que du délai
chez le lapin, montrent que l’application locale en postopératoire d’application de ces cellules.
de cellules souches mésenchymateuses, le plus Dans ces différents modèles, les résultats à 6 mois
souvent prélevées à partir de la moelle osseuse et semblent montrer que l’adjonction des cellules
insérées dans une matrice collagène, aboutit, après souches à des biomatériaux est plus efficace que
4 semaines, à un résultat qui semble satisfaisant l’utilisation des cellules souches seules. Cependant,
en termes de réparation du cartilage, mais qui se le suivi est en général court, inférieur à 12 mois,
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ce qui ne permet pas de s’assurer de la stabilité de la Tableau. Cellules souches par injection intra-articulaire en préclinique (2).
différenciation chondrogène au long cours. De même, Modèle d’arthrose Animal Résultat Auteur
on ne sait pas comment s’intègrent les matériaux Fracture du genou Souris Effet préventif Diekman 2012
cellularisés à long terme (4). La réparation n’est C57/BL6 Effet préventif de l’arthrose : Diekman 2013
jamais celle d’un tissu ad integrum. Enfin, il n’y a pas versus à partir des cellules souches
de preuve formelle que la pré-différenciation in vitro superhealer mésenchymateuses des superhealer
de ces cellules souches dans la voie chondrogène Méniscectomie partielle Rat Réparation méniscale Horie 2012
(MNX)
soit supérieure à l’utilisation de cellules souches
indifférenciées. Ligament croisé antérieur Lapin Réparation du cartilage Toghraie 2012
(LCA), transection
Arthrose spontanée Cobaye Réparation partielle du cartilage Sato 2012
Utilisation des cellules souches Arthrose induite par Souris Protection du cartilage Ter Huurne 2012
injection intra-articulaire
par injections intra-articulaires de collagénase
dans des modèles d’arthrose MNX + LCA Mouton Diminution de l’arthrose Al Faqeh 2012
et réparation méniscale
Le tableau résume un certain nombre de travaux Microfracture sur défect Cheval Cartilage de meilleure qualité Frisbie 2009
réalisés sur la base d’injections intra-articulaires chondral
dans des modèles d’arthrose chez l’animal. Nous Modèle d’arthrose Chien Associé à PRP, effet + à 6 mois Vilar 2013, 2014
retiendrons 2 travaux qui concernent 2 modèles tout naturelle de la hanche
à fait différents.
Le premier travail a été réalisé chez des moutons
ayant subi une lésion du ligament croisé. Il s’agit d’un Données en clinique humaine
modèle d’arthrose par instabilité mécanique (28).
Dans ce modèle, l’injection intra-articulaire de cel- Analyse des données chez l’homme
lules souches d’origine adipeuse favorise la répa-
ration du cartilage, mais surtout la réparation des Dans l’arthrose, il est important de se rappeler que
ménisques (28). l’injection de ces cellules se fait dans un environ-
Le deuxième modèle utilise chez le rat une arthrose nement pathologique, au sein d’un liquide synovial
induite par des injections intra-articulaires de colla discrètement mais réellement inflammatoire. Même
génase (29). Ce modèle induit une inflammation non si on peut imaginer une néo-réparation grâce à la
négligeable de la membrane synoviale. L’injection présence de ces cellules mésenchymateuses auto-
intra-articulaire de cellules souches d’origine logues, aucune donnée ne permet actuellement de
adipeuse montre une diminution importante de la savoir si le tissu néoformé se dégrade vite en raison
synovite, une amélioration du score du cartilage de l’environnement inflammatoire (32).
comparativement aux injections de sérum salé, ainsi
qu’une diminution de la perte en protéoglycanes de
ces cartilages (29). Réparation des défects
Très peu d’essais chez l’animal ont été menés afin de ostéochondraux par application
comparer les injections locales de cellules souches
à une autre modalité. Un essai par Cuervo et al. locale in situ de cellules souches
montre que les cellules souches ne sont pas supé-
rieures à des injections locales de PRP (30). Un autre Dans cette situation survenant préférentielle-
essai réalisé chez le rat montre, en utilisant un bio- ment chez de jeunes sportifs, la réparation relève
matériau fait de nanoparticules protéiques, que la en première intention de l’utilisation de micro-
seule injection intra-articulaire de cellules souches fractures, notamment pour des lésions inférieures
d’origine osseuse est sans effet sur la réparation du à 4 cm2 (32, 33). Au-delà, la greffe de chondrocytes
cartilage, alors même que le biomatériau seul ou articulaires dans des biomatériaux représente une
le biomatériau cellularisé favorise la réparation du bonne alternative (34). Les données de la littérature
cartilage (31). semblent montrer qu’il y a peu de différence entre
Au total, ces données chez l’animal montrent l’utilisation de micro-fractures dans l’os sous-chondral
globalement un effet bénéfique des injections locales, et l’implantation de greffes de chondrocytes (35).
effet variable en termes de réparation du cartilage Aucune de ces 2 techniques n’a fait la preuve de sa
et qui n’est pas retrouvé dans tous les modèles (4). capacité à réparer un cartilage de type hyalin.
La Lettre du Rhumatologue • N° 417 - décembre 2015 | 11
0011_LRH 11 09/12/2015 16:23:32MISE AU POINT Utilité des cellules souches dans les pathologies mécaniques du cartilage :
leurre ou vrai espoir ?
Utilisation de concentré osseux, l’utilisation de cellules souches de la moelle
de moelle osseuse osseuse, et enfin l’utilisation d’un biomatériel
isolé (51). Le résultat clinique au long cours (recul
L’application locale dans les défects de concentré de en moyenne de 5 ans) montre peu de différence, et
moelle osseuse (Bone Medullar Concentrate [BMC]) une tendance à l’amélioration plus importante avec
a été réalisée le plus souvent sur des séries courtes les chondrocytes d’origine articulaire (51).
et publiées sous forme de cas c liniques (2, 4). L’utili Bien que la procédure d’implantation locale de
sation de ce concentré de moelle osseuse se fait cellules souches soit plus simple que l’utilisation
souvent en complément d’un support matriciel, des greffes de chondrocytes, les résultats restent
voire d’une autre thérapeutique comme l’injection douteux, et les contrôles faits sur des séries très
de PRP ou l’association à des micro-fractures. Il est courtes montrent une réparation se faisant plutôt
donc très difficile de dessiner l’effet thérapeutique dans le sens d’un fibrocartilage (46-51).
propre du concentré de moelle osseuse (36-44).
On rapportera à titre d’exemple une étude portant
sur 48 patients ayant des lésions ostéochondrales Injections intra-articulaires
du talus (42). L’auteur utilise un concentré de de cellules souches et arthrose
moelle osseuse sur un support d’acide hyaluronique
enrichi en PRP. Avec un recul de 24 à 35 mois, les Injection intra-articulaire de concentré
résultats sont globalement bons (42). Néanmoins, de moelle osseuse
le deuxième look arthroscopique avec biopsie ne
montre qu’une guérison limitée, avec un cartilage L’utilisation en ouvert, sans groupe contrôle, de
qui n’est jamais complètement hyalin (42). concentrés de moelle osseuse montre une amélio-
Plus récemment, Stanish et al., sur 82 patients ration clinique d’interprétation délicate (52, 53).
ayant des lésions ostéochondrales du genou, ont
comparé des micro-fractures seules ou associées à
l’application de concentré de moelle osseuse sur un Injection intra-articulaire
support de chitosane (45). Avec 12 mois de recul, il de cellules souches et de concentré
semble que, en analyse par IRM, l’effet des micro- de moelle osseuse
fractures soit supérieur dans le groupe concentré
de moelle osseuse + chitosane + micro-fractures En 2013, Barry et Murphy, dans leur excellente revue
comparativement au groupe micro-fractures de la littérature, colligeaient 13 essais en cours qui
seules (45). concernaient des injections de cellules autologues
en intra-articulaire dans des phases 1 et 2 dans la
gonarthrose (2).
Application locale de cellules souches Quelques études ont utilisé l’injection locale de
mésenchymateuses dans les défects cellules souches d’origine de la moelle osseuse soit
ostéochondraux chez l’homme isolément, soit associée à celles de PRP (54-57).
Il s’agit de séries courtes sur quelques malades en
Nous ne disposons que d’études de cas cliniques ouvert. L’amélioration clinique semble constante,
(notamment du groupe japonais de Wakitani) sans mais l’effet de l’injection des cellules souches n’est
groupe contrôle, pour lesquelles il est difficile de peut-être que le reflet d’un effet placebo. Enfin,
tirer une quelconque conclusion (46-50). l’utilisation de l’IRM comme marqueur évolutif
On retiendra plutôt 2 études qui ont comparé semble montrer une amélioration qualitative
l’application de cellules souches mésenchymateuses du cartilage, mais sur une série très courte et sur
à une autre technique. Ainsi, Nejadnik et al. ont des critères qui restent à valider (57).
montré que l’utilisation de cellules souches de la La tendance actuelle s’oriente plutôt vers l’injection
moelle osseuse n’est pas supérieure aux greffes de de cellules souches d’origine adipeuse. En effet,
chondrocytes articulaires (50). leur extraction est plus facile, même si leur pouvoir
L’équipe de Kon, qui est une équipe italienne très chondrogénique apparaît inférieur.
avancée dans ce domaine, a comparé 4 techniques Le premier groupe à avoir injecté des cellules souches
chez 60 patients souffrant d’une ostéochondrite dans la pathologie arthrosique est celui de Pak, qui a
disséquante : des greffes de chondrocytes seules, injecté des cellules souches adipeuses associées à du
des greffes de chondrocytes associées à un greffon PRP et à de l’acide hyaluronique (58). La conclusion
12 | La Lettre du Rhumatologue • N° 417 - décembre 2015
0012_LRH 12 09/12/2015 16:23:32MISE AU POINT
de cette étude ouverte est bien entendu rendue dif- avec une meilleure réplétion du cartilage en protéo-
ficile par la coexistence de d ifférentes modalités glycanes (64). Néanmoins, la pertinence de ces diffé
thérapeutiques. rences reste à démontrer.
L’équipe de Koh a utilisé des cellules souches prove- Le groupe de Koh a utilisé une méthode originale
nant du tissu adipeux de Hoffa (59-61). Là encore, il d’implantation locale par adhérence in situ de cellules
ne s’agit pas d’une utilisation isolée de ces cellules, souches d’origine adipeuse dans le cadre d’une
mais d’une comparaison entre l’injection de ces cellules arthrose évoluée comportant des défects importants
mésenchymateuses associées à un PRP et soit un PRP et isolés (68). Cette étude n’est pas concluante, et le
seul, soit un débridement arthroscopique. Il semble deuxième look arthroscopique montre des réparations
que l’adjonction de cellules souches apporte un mieux défectueuses chez les 3/4 des patients (68).
sur le plan clinique et IRM à 2 ans (59-61). En réalité, dans ces quelques essais portant sur la
L’étude la plus intéressante a été publiée récem- chirurgie au cours de l’arthrose, il est quasi impos-
ment, en 2014 (62). Il s’agit d’une étude de preuve sible de se faire une idée de l’effet propre de ces
du concept étudiant la réparation du cartilage par cellules souches.
IRM mais également par re-biopsie au terme d’un
suivi de 6 mois (62). Dans cette étude, les auteurs
ont comparé 3 quantités différentes de cellules injec- Comment analyser les résultats
tées, de 1.107, 5.107, et 1.108. Malheureusement, le en clinique humaine
nombre de patients par groupe est très limité (n = 3).
À terme, il semble qu’il y ait, dans le groupe avec Il est difficile, au vu de ces études, d’affirmer à ce
l’injection la plus importante de ces cellules souches, jour que l’utilisation des cellules souches ou de
une meilleure réparation macroscopique du cartilage concentrés de moelle osseuse apporte un plus dans
et de comblement du défect. Les contrôles histo- le traitement de la pathologie arthrosique.
logiques montrent la présence de collagène de type 2 En effet, beaucoup de ces essais combinent diffé-
dans les couches profondes, mais de collagène de rentes modalités thérapeutiques et rendent l’inter
type 1 dans les couches les plus superficielles. prétation de l’effet propre des cellules souches
Une équipe française a publié des résultats prélimi- impossible. Enfin, il faut rappeler que nous ne
naires de l’étude dite ADIPOA, qui utilise des cellules disposons pas d’assez d’études bien faites, contrôlées,
souches d’origine adipeuse. Ces premiers résultats, avec des échantillons suffisants, pour affirmer que
qui portent sur une vingtaine de patients, en ouvert, l’injection de cellules souches apporte un bénéfice
montrent une amélioration clinique, sans qu’on puisse par rapport à d’autres techniques.
dire si elle ne relève pas du seul effet placebo (63). Beaucoup d’études réalisées chez l’homme sont
des études ouvertes avec des échantillons faibles.
De plus, la période de suivi est courte, ce qui, bien
Utilisation des cellules entendu, pose un problème dans une maladie où
souches au cours de l’arthose l’évolution anatomique se fait sur plusieurs années.
De plus, il sera déterminant de différencier un effet
en complément de la chirurgie clinique propre sur la douleur et la fonction d’un
effet potentiellement réparateur du cartilage. La
Enfin, il y a quelques rares études qui ont étudié, preuve du concept de réparation est difficile à faire
au cours de procédures chirurgicales, notamment chez l’homme.
d’ostéotomie seule ou associée à des microfractures,
l’utilisation de cellules souches principalement d’ori-
gine osseuse (64-67). Le bénéfice est essentielle- Limites et obstacles
ment clinique et globalement modeste. à l’utilisation de cellules
Retenons la première étude, du groupe japonais de
Wakitani, qui a utilisé des cellules souches d’origine souches chez l’homme
osseuse dans un biogel au cours d’ostéotomies de
réaxation (64). À un an, dans cette étude compara- Devenir des cellules
tive, l’apport de cellules souches semblait supérieur
dans ce groupe avec biogel à celui relevé dans le En ce qui concerne l’injection intra-articulaire de
groupe avec ostéotomie seule, en termes cliniques, c ellules souches, la destination de ces cellules
mais aussi apparemment en termes histologiques, une fois dans le liquide synovial reste tout à fait
La Lettre du Rhumatologue • N° 417 - décembre 2015 | 13
0013_LRH 13 09/12/2015 16:23:33MISE AU POINT Utilité des cellules souches dans les pathologies mécaniques du cartilage :
leurre ou vrai espoir ?
Références incertaine. Ainsi, dans l’étude de Murphy chez le Même si les données semblent être très rassurantes,
bibliographiques mouton, il a été montré que ces cellules souches se les risques de transformation des cellules souches
localisaient dans les néo-tissus méniscaux, dans la ne sont pas totalement éliminés (70). De plus, le
1. Hjelle K, Solheim E, Strand T, membrane synoviale et dans la surface du cartilage, risque de dédifférenciation in situ de ces cellules
Muri R, Brittberg M. Articular
cartilage defects in 1,000 knee mais pas dans les autres zones du cartilage (28). souches vers une lignée plutôt ostéogène n’est
arthroscopies. Arthroscopy Enfin, dans le tissu méniscal néoformé, en réalité, pas nul, et pourrait contribuer à la production, par
2002;18:730-4.
2. Barry F, Murphy M. Mesen-
très peu de cellules marquant les cellules souches exemple, d’une ossification ostéochondrale comme
chymal stem cells in joint étaient isolées (28). les ostéophytes.
disease and repair. Nat Rev Une grande incertitude persiste quant aux injections
Rheumatol 2013;9:584-94.
3. Mobasheri A, Kalageman G, de cellules souches isolées de leur niche naturelle
Musumeci G, Batt ME. Chon- vers un milieu qui peut paraître hostile, et notam- Conclusion
drocyte and mesenchymal stem ment inflammatoire. En effet, les cytokines pro-
cell-based therapies for carti-
lage repair in osteoarthritis and duites par les macrophages, telles que l’IL-1, sont Le rationnel d’utilisation des cellules souches dans
related orthopaedic conditions. des cytokines qui inhibent la chondrogenèse des une pathologie pour laquelle nous sommes toujours
Maturitas 2014;78:188-98.
4 . G r ä s s e l S , L o re n z J .
cellules souches (69). en attente d’un traitement chondroprotecteur reste
T issue-engineering stra séduisant.
tegies to repair chondral and Il est possible que le pouvoir réparateur de ces cellules
osteochondral tissue in osteo
arthritis: use of mesenchymal Problèmes de méthodologie tienne plus à leur capacité de production de facteurs
stem cells. Clin Rheumatol Rep de croissance et de facteurs anti-inflammatoires
2014;16:452-68.
Les doses de cellules souches et le rythme des qu’à leur capacité in vivo à se différencier en chondro-
5. Grässel S, Anders S. [Cell-
based therapy options for injections restent à déterminer. La seule étude de cytes.
osteochondral defects. Auto- concept ayant comparé des doses montre que, Néanmoins, il n’est pas possible actuellement de
logous mesenchymal stem
cells compared to autologous au-delà de 107, il y a un effet bénéfique. conclure quant à leur efficacité.
chondrocytes]. Orthopade À l’avenir, il faudra sans doute se poser la question
2012;41:415-28. de savoir si on a vraiment besoin d’utiliser ces
6. Jorgensen C. Les cellules
souches mésenchymateuses: Âge du donneur cellules souches. En effet, il existe d’autres voies
applications dans la maladie thérapeutiques.
arthrosique. Rev Rhum 2013;
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Il semble que l’âge des donneurs soit aussi un facteur La première est d’utiliser des biomatériaux sophis
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Mueller I et al. Minimal criteria souches conservent leur potentiel mitogène et tion tridimensionnelle du cartilage, et utilisant
for defining multipotent mesen-
chymal stromal cells. The Inter-
chondrogène. des facteurs de croissance, ou des facteurs anti-
national Society for Cellular inflammatoires produits localement par thérapie
Therapy position statement. génique. Ces biomatériaux peuvent être plus
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8. Pittenger MF, Mackay AM, Étude in vivo du tissu réparé ou moins cellularisés, mais ils pourraient servir,
Beck SC et al. Multilineage en quelque sorte, de facteurs chimiotactiques pour
potential of adult human Enfin, beaucoup d’études ne proposent pas d’analyse les cellules souches environnantes.
mesenchymal stem cells.
Science 1999;284:143-7. histologique et d’analyse qualitative. Ces analyses, L’autre possibilité est d’utiliser des superfacteurs
9. Caplan AI. Adult mesen- possibles chez l’animal, posent un véritable pro- de croissance comme le PGF2 pour augmenter la
chymal stem cells for tissue
engineering versus regenera-
blème éthique dans les études en clinique humaine. capacité in vivo de réparation du cartilage.
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patellar fat pad of patients
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des cellules souches fameuses STAP (Stimulus-Triggered Acquisition of
Pluripotency) cells sont des cellules résistantes
inhibits catabolic mediators
in cartilage. Ann Rheum Dis La Food and Drug Administration considère que qui ont conservé la capacité de redevenir pluri
2012;7:288-94. l’expansion de cellules, les cultures ex vivo, l’ajout potentes. ■
de facteurs de croissance et l’ajout d’une antibio
thérapie dans les cultures sont des manipulations
significatives qui doivent être prises en considération. Les auteurs n’ont pas précisé leurs éventuels liens d’intérêts.
14 | La Lettre du Rhumatologue • N° 417 - décembre 2015
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