Ces cellules controversées qui ont sauvé 10 millions de vies

En 1612, les rues de Paris étaient animées par une rumeur alléchante: un homme avait atteint l'immortalité.

Il s'appelait Nicholas Flamel, et bien qu'il soit né en France près de 300 ans plus tôt, on lui attribue la paternité d'un livre sur l'alchimie, publié cette année-là. Il y affirme avoir réussi à fabriquer la pierre philosophale, un objet mythique qui permet à son propriétaire de transformer les métaux de base en or et de produire l'élixir de vie.

Alors que la légende de l'immortalité de Flamel se répandait, les gens ont commencé à rapporter qu'ils le voyaient partout. Même Isaac Newton, largement considéré comme l'un des plus brillants esprits qui aient jamais vécu, a cru à ces récits. Il prit le livre très au sérieux et consacra une grande partie de sa carrière professionnelle à l'étude de son contenu.

Hélas, ce n'était pas vrai. Le vrai Flamel n'était pas un alchimiste - il avait travaillé comme scribe, et mourut en 1418 à l'âge respectable de 88 ans. Le livre avait été écrit par quelqu'un d'autre.

La quête de l'immortalité a pris un autre coup en 1961, cette fois dans un laboratoire moderne de Philadelphie.

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Pendant des décennies, les scientifiques ont pensé que les quelque 37,2 billions de cellules qui composent notre corps continueraient à se diviser - et donc à se reconstituer - pour toujours, si seulement on leur en donnait la possibilité.

Puis un jeune scientifique américain, Leonard Hayflick, a fait une découverte qui a choqué le monde entier. Il s'avère que les cellules humaines ordinaires ne peuvent se diviser qu'entre 40 et 60 fois avant de subir une mort violente et prédéterminée. Cette limite stricte est connue sous le nom de "limite Hayflick", et elle a deux conséquences importantes.

Premièrement, notre espérance de vie actuelle pourrait ne pas être limitée uniquement par la façon dont nous vivons notre vie - notre régime alimentaire, etc. Au contraire, il est possible qu'il y ait des limites intrinsèques à l'âge qu'il est possible d'atteindre. En fait, si vous multipliez le nombre de cellules dans le corps humain par le temps moyen qu'il faut aux cellules pour atteindre la limite de Hayflick, vous obtenez 120 ans. La plus vieille personne qui ait jamais vécu, Jeanne Calment, a atteint 122 ans et 164 jours, ce qui est étrangement proche.

Ensuite, il est difficile de trouver des cellules que les scientifiques peuvent cultiver en laboratoire - une étape essentielle dans la production de nombreux médicaments et vaccins. Comme les cellules sont mortelles individuellement, si vous les faites pousser dans une boîte de pétri, tôt ou tard, elles cesseront de se diviser et mourront.

Voici l'histoire des cellules qui ont permis de surmonter cet obstacle, et leurs origines controversées dans une clinique en Suède. Pourquoi sont-elles si spéciales ? Et comment pouvons-nous justifier le fait de continuer à les utiliser étant donné la façon dont elles ont été obtenues ?

Une crise cachée

Avant la découverte de Hayflick, les scientifiques avaient contourné la limite de division en reconstituant continuellement leurs réserves de cellules avec des cellules fraîches provenant de nouveaux animaux, ou en utilisant des cellules cancéreuses - puisque le cancer ne suit pas les mêmes règles que les tissus sains, et continuera à se développer indéfiniment. Mais les scientifiques avaient un besoin urgent d'un autre moyen.

Dans les années 1960, le vaccin contre la polio utilisé aux États-Unis avait été frappé par une calamité.

Certains vaccins sont fabriqués en faisant croître des particules virales dans des cellules, puis en les tuant ou en les affaiblissant afin qu'elles ne puissent pas provoquer de maladie. Ces particules inactivées deviennent l'ingrédient actif - la partie qui enseigne au système immunitaire ce à quoi il doit faire attention.

Pendant des décennies, le vaccin contre la polio a été fabriqué dans des cellules prélevées sur des reins de singes, dont certains - on l'a découvert plus tard - étaient infectés par un virus, le virus simien 40 (SV40). Bien qu'aujourd'hui les vaccins soient largement filtrés et ne contiennent aucun matériel provenant des cellules dans lesquelles ils sont cultivés, entre 1955 et 1963, on estime que jusqu'à 30 millions de personnes ont été infectées rien qu'aux États-Unis.

On pense que la contamination s'est produite parce que les cellules étaient généralement cultivées à l'état frais sur des singes - par opposition à un stock de cellules de laboratoire - et que le SV40 est une infection courante chez l'espèce la plus utilisée, le macaque rhésus.

La question de savoir si l'introduction du virus a eu des conséquences médicales est toujours d'actualité - tout comme la possibilité qu'il se propage maintenant à des personnes qui n'ont jamais été vaccinées. En laboratoire, il a été démontré que le virus est cancérigène et un lien possible entre le virus et plusieurs types de cancer, du cancer du cerveau au lymphome, a été étudié, mais il n'y a pas encore de preuve définitive dans un sens ou dans l'autre.

Néanmoins, il est soudainement devenu nécessaire de trouver un autre approvisionnement en cellules.

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Une femme anonyme

Puis en 1962, Hayflick fait une autre découverte. "Sans elle, vous et moi ne serions peut-être même pas en vie", déclare Stuart Jay Olshansky, expert en biodémographie et gérontologie à l'université de l'Illinois, à Chicago.

Tout a commencé lorsqu'une femme anonyme, enceinte de trois mois, s'est fait avorter légalement en Suède. Comme l'a écrit l'auteur Meredith Wadman dans son livre, The Vaccine Race : Science, Politics and the Human Costs of Defeating Disease, le fœtus n'a pas été incinéré, enterré ou jeté - il a plutôt été enveloppé dans un tissu vert stérile et envoyé à l'Institut Karolinska, au nord-ouest de Stockholm.

À l'époque, Hayflick se procurait les cellules qu'il utilisait pour ses recherches auprès de cette institution. Dans son laboratoire de l'Institut Wistar de Philadelphie, il a réussi à incuber une partie des tissus dans plusieurs bouteilles en verre à 37C (98F), et a attendu que les enzymes se séparent des cellules individuelles.

L'une de ces cellules s'est finalement transformée en la lignée cellulaire "WI-38", qui signifie "fœtus 38 de l'Institut Wistar".

Au cours des années qui ont suivi, des flacons congelés de ces cellules ont été envoyés par avion à des centaines de laboratoires dans le monde entier. La WI-38 est aujourd'hui l'une des lignées cellulaires les plus anciennes et les plus largement disponibles sur la planète. Comme Hayflick l'a noté précédemment - bien que peut-être de manière assez insensible - dès 1984, la WI-38 était devenue "la première population de cellules humaines normales cultivées à avoir jamais atteint l'âge de voter". Aujourd'hui, les cellules sont utilisées de manière routinière pour fabriquer des vaccins contre la polio, la rougeole, les oreillons, la rubéole, le zona (varicelle), le zona (herpès), l'adénovirus, la rage et l'hépatite A.

Pourquoi ces cellules sont-elles si spéciales ? Et comment pouvons-nous justifier la poursuite de leur utilisation ?

Une réserve illimitée de cellules

Peu après avoir découvert que les cellules sont mortelles, Hayflick a réalisé que si vous en siphonnez à chaque fois qu'elles se divisent et les congèlent, une seule source peut théoriquement fournir un approvisionnement presque illimité - environ 10 000 000 000 000 000 000 000 (10 sextillions) au total.

Et bien que les cellules WI-38 soient mortelles, parce qu'elles se sont divisées relativement peu de fois lorsqu'elles ont été collectées, elles peuvent être cultivées plus longtemps avant d'atteindre la limite de Hayflick. La plupart des cellules WI-38 ont 50 divisions restantes, qui prennent chacune 24 heures à effectuer, de sorte qu'elles peuvent être cultivées en continu pendant 50 jours avant de devoir recommencer.

Bien qu'il existe des centaines de lignées cellulaires disponibles aux États-Unis, la WI-38 constitue la majorité des cellules utilisées.

Une autre raison pour laquelle la WI-38 est devenue si omniprésente est une bizarrerie du système juridique américain au moment de sa découverte : il n'était pas possible de breveter des êtres vivants. Cela signifie que leur utilisation n'a jamais été limitée et que les scientifiques du monde entier ont pu les partager librement avec leurs collègues.

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Bien qu'il existe des centaines de lignées cellulaires disponibles aux États-Unis, la WI-38 constitue la majorité des cellules utilisées, avec une seule autre.

Les cellules "MRC-5", qui portent les initiales du Medical Research Council où elles ont été prélevées, ont été obtenues à partir des poumons d'un autre fœtus de trois mois. Cette fois, l'avortement a eu lieu en Angleterre en 1966 pour des "raisons psychiatriques".

La WI-38 a été fondamentale pour le développement de vaccins contre la polio, la rougeole, les oreillons, la rubéole, le zona (varicelle), le zona (herpès), l'adénovirus, la rage et l'hépatite A, ainsi que pour la production de nombreux premiers vaccins. Aujourd'hui, il est toujours utilisé pour fabriquer le vaccin contre la rubéole - qui fait partie du vaccin Merck contre la rougeole, les oreillons et la rubéole (ROR) - et le vaccin contre l'adénovirus de Teva pour l'armée américaine.

Enfin, les fœtus sont considérés comme la source de cellules la plus "propre" possible, car ils sont moins susceptibles d'avoir capté des virus du monde extérieur qui pourraient contaminer les vaccins ou fausser les résultats des expériences.

En 2017, Hayflick a demandé à Olshansky de quantifier exactement combien de vies les cellules avaient épargnées jusqu'alors. En comparant la prévalence mondiale de certaines maladies infectieuses dans les années 1960, lorsque la lignée cellulaire a été découverte, avec la prévalence des maladies infectieuses de l'époque, il a calculé que les vaccins fabriqués avec le WI-38 avaient pu prévenir environ 4,5 milliards d'infections. Au total, les cellules auraient probablement épargné 10,3 millions de vies.

"Tout le monde ne meurt pas de ces maladies. Mais si vous y survivez, vous pourriez survivre en étant handicapé", explique M. Olshansky. "Ma femme et moi, nous avons un ami très proche qui souffre aujourd'hui des conséquences d'une exposition à la polio dans son enfance".

Bien qu'il n'y ait pas eu un seul cas de polio aux États-Unis depuis 1979, on pense qu'un nombre important de personnes vivent encore avec les séquelles. Parmi elles, des centaines de milliers de personnes pourraient être atteintes du "syndrome post-polio", dans lequel les muscles s'affaiblissent et se contractent lentement. Un homme, Paul Alexander, 74 ans, est toujours doit toujours dépendre d'un poumon d'acier. Il a été paralysé par le virus en 1952, à l'âge de six ans.

Cependant, les origines de la lignée cellulaire ont suscité une certaine controverse.

Outre le fait que certaines personnes se sentent mal à l'aise par rapport à ses liens avec l'avortement, la femme dont le fœtus est issu, que Wadman a appelée "Mme X", n'a pas consenti à son utilisation. En fait, elle ne l'a su que des années plus tard, lorsqu'elle a été contactée par quelqu'un de l'Institut Karolinska qui espérait avoir des antécédents médicaux plus détaillés.

Il est peu probable que l'incident se reproduise aujourd'hui, car les tissus humains sont réglementés aux États-Unis. Tout matériel collecté est soumis à la règle commune - un ensemble de normes éthiques introduites en 1981, auxquelles les chercheurs doivent se conformer pour recevoir un financement fédéral. La principale d'entre elles est l'exigence de consentement éclairé.

Toutefois, la règle ne s'applique pas rétrospectivement, et il existe de nombreux exemples de tissus qui ont été effectivement volés et qui continuent d'être utilisés à ce jour.

La question a été portée à l'attention du public pour la première fois par le livre de 2010, The Immortal Life of Henrietta Lacks, sur une Afro-Américaine du même nom qui, sans le savoir, a fait prélever des cellules d'une tumeur du col de l'utérus et les a transformées en la populaire lignée cellulaire HeLa en 1951. Jusqu'à présent, les cellules ont contribué à plus de 70 000 études, et ont permis de découvrir que la majorité des cancers du col de l'utérus sont causés par le virus HPV. Cependant, si les descendants de Mme Lacks sont généralement fiers de ce que ses cellules ont accompli, certains ont critiqué le fait que d'autres en ont profité, alors que sa propre famille n'en a pas profité.

Perspectives génétiques

Ces transgressions éthiques sont devenues encore plus problématiques avec l'avènement d'un séquençage génétique abordable. Les lignées cellulaires humaines contiennent de l'ADN humain - et le WI-38 partagera 50 % de son ADN avec la mère du fœtus. Dans cette optique, cela représente non seulement une violation de la confiance, mais aussi de la vie privée.

La séquence génétique d'une personne peut fournir des indications sur le risque familial de maladie, l'ascendance, l'intelligence et la durée de vie potentielle. En fait, même dans les cas où le consentement éclairé est obtenu, l'éthique de l'utilisation des tissus humains fait encore l'objet d'un débat - car le matière génétique est familiale par nature, et cette décision pourrait potentiellement affecter de nombreux autres parents que celui qui l'a fourni.

Une façon de répondre à ces préoccupations est d'impliquer la famille dans les décisions concernant le moment et la manière dont ses informations génétiques sont utilisées. Pour la lignée cellulaire HeLa, certains efforts ont été faits dans ce sens. En 2013, les National Institutes of Health se sont mis d'accord avec les parents de Lacks et ont créé un groupe de trois membres de la famille pour examiner les demandes d'accès au génome complet. À cette époque, une équipe allemande avait déjà publié la séquence complète sur Internet.

Malgré ces préoccupations, on pense généralement que les avantages de l'utilisation des cellules l'emportent largement sur les inconvénients, et de nombreuses organisations religieuses qui sont par ailleurs contre l'avortement ont publiquement annoncé leur soutien à l'utilisation de vaccins fabriqués de cette manière alors qu'il n'existe pas d'autres alternatives, y compris l'Église catholique, bien qu'elle ait exprimé le besoin de sources alternatives de vaccins.

Le lien entre les origines glaciales de nombreuses lignées cellulaires et les avantages qu'elles procurent est peut-être le plus frappant dans le développement du vaccin contre la rubéole. Bien qu'il soit produit dans des cellules WI-38 jusqu'à ce jour, son développement initial reposait fortement sur des cellules prélevées sur plusieurs fœtus avortés différents - dont beaucoup avaient été avortés pour la raison même que leur mère était infectée par le virus.

La rubéole peut entraîner un certain nombre de conséquences graves pendant la grossesse, telles que la mortinatalité et les fausses couches. Si une femme est infectée à un stade précoce, elle a 90 % de chances de transmettre le virus à son enfant à naître, où il peut entraîner le "syndrome de la rubéole congénitale" et une constellation de problèmes de santé, allant des lésions cérébrales à la perte d'audition.

"Il faut réfléchir aux conséquences éthiques de la non-utilisation de la lignée cellulaire", explique M. Olshansky. "Gardez juste à l'esprit qu'elles sont un maillon essentiel de la chaîne, dans le développement des vaccins viraux".

Quatre siècles après la publication du livre de Flamel, ses fans pourraient être déçus d'apprendre que personne n'est arrivé à 300 ans, et encore moins d'avoir découvert le secret de la vie éternelle. Mais si la limite de Hayflick semble actuellement constituer un formidable obstacle pour les gens, ce n'est plus un problème pour les scientifiques. Ironiquement, leurs efforts pour la surmonter dans les cellules ont sans doute contribué à maintenir en vie un plus grand nombre d'entre nous que la recherche sur l'immortalité ne l'a jamais fait.