Les lignées cellulaires en recherche biomédicale

Historique, avantages et limitations de leur utilisation

L’utilisation des cellules en culture dans la recherche biomédicale ne date pas d’hier. En effet, c’est en 1907 que Ross Harrisson a, pour la première fois, réussi à observer la croissance de fibres nerveuses en culture à partir d’embryons de grenouille pendant quatre semaines [1]. Par la suite, la course à la mise en culture des cellules cancéreuses était entamée. Les premières cellules cancéreuses mises en culture on été isolées par George Gey et provenaient d’une femme nommée Henrietta Lacks qui était atteinte d’un cancer du col utérin très agressif [2]. Le nom de cette lignée cellulaire origine donc des deux premières lettres de son prénom et de son nom : les cellules HeLa. Dès lors, ces cellules ont été distribuées partout dans le monde et ont été, et sont encore aujourd’hui, le modèle le plus utilisé pour étudier le cancer. Les connaissances sur les processus qui surviennent dans les cellules normales et cancéreuses proviennent de l’utilisation des cellules HeLa et de plusieurs autres lignées cellulaires.

En définition, une lignée cellulaire est une famille distincte de cellules qui prolifèrent en culture et qui maintiennent les mêmes caractéristiques que leur cellule d’origine. Celles-ci proviennent d’un seul type cellulaire qui a été isolé d’un tissu et d’un organisme particulier. Généralement, les lignées cellulaires cancéreuses proviennent d’un groupe de cancers très agressifs qui ont acquis des caractéristiques leur permettant de se diviser en culture. Sinon, les cellules sont «immortalisées»; c’est-à-dire qu’elles sont modifiées génétiquement afin de proliférer indéfiniment.

L’utilisation de lignées cellulaires permet d’avoir une source de cellules cancéreuses illimitée. Ce modèle d’étude nous permet notamment d’évaluer l’effet de l’environnement ou d’un traitement sur la croissance cellulaire, la libération d’hormones ou l’expression de protéines. Les lignées cellulaires permettent d’obtenir des résultats reproductibles rapidement à faible coût. Par contre, les techniques de culture cellulaire doivent être maîtrisées afin d’éviter toute contamination. De plus, ce modèle ne nous permet pas d’étudier les interactions entre les différents types cellulaires qui composent un organe.

Notre laboratoire possède plus de cinquante lignées cellulaires normales et cancéreuses provenant de différents organes. Nous nous procurons principalement ces cellules dans un centre de ressources biologiques non-lucratif, ATCC, mais d’autre compagnies vendent différentes lignées cellulaires. De cette façon, nous pouvons déterminer le potentiel cytotoxique d’une myriade de produits naturels par criblage (triage rapide des produits selon leur efficacité). Par la suite, nous pouvons sélectionner les produits les plus prometteurs et étudier leur mécanisme d’action. Ultimement, les tests sur cellules vont nous indiquer les cancers qui répondent le mieux au traitement afin d’effectuer des expérimentations sur des modèles animaux.

Références :

1. Mather JP, Roberts PE: Introduction to cell and tissue culture, theory and technique, 1st edition. New York, Springer, 1998.
2. Masters JR: Hela cells 50 years on: The good, the bad and the ugly. Nature reviews 2002;2:315-319.