Les cellules souches : Une alternative thérapeutique potentielle pour le traitement du COVID-19

Ces derniers temps, le monde a été frappé par l'une des pandémies les plus mortelles, le SRAS-nCoV-2 ou le COVID-19. Dans un tel scénario, les grandes entreprises pharmaceutiques et les scientifiques sont dans une course pour développer un remède à la maladie. Les cellules souches mésenchymateuses ou l'utilisation de CSM constituent une de ces stratégies de traitement contre le COVID-19. A cet égard, le présent article fournit un aperçu exhaustif de l'utilisation des CSM pour le traitement du COVID-19. 

Pathogénie de COVID-19

Figure 1 : Interaction entre les récepteurs et les protéines de pointe. (Adapté de Golchin A et al.)
Note : CTD : Domaine C-Terminal ; NTD : Domaine N-Terminal ; RBD : Domaine de liaison aux récepteurs
La pathogenèse (Fig. 1) du SRAS-CoV-2 se déploie principalement par le biais de sa protéine Spike (S). La protéine S du virus identifie le récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) et pénètre dans la cellule de son hôte. Une fois dans la cellule, le système immunitaire de l'organisme produit un grand nombre de cytokines (IL-2, IL-6, IL-7, GSCF, IP10, MCP1, MIP1A et TNFα) dans le but de tuer le virus. La libération de ces facteurs inflammatoires entraîne une sévère tempête de cytokinesun phénomène qui entraîne un œdème, des syndromes de dysfonctionnement de plusieurs organes. (MODS)syndrome de détresse respiratoire aiguë (ARDS), épuisement des cellules immunitaires et la mort. (1-3) 

Until now, there is no consensus among soins de santé authorities on the clinical classification of COVID-19, however, most agree that the disease range between its mild to severe or critically severe forms. (4,5)

Note : Les récepteurs de l'ECA-2 sont présents dans le cœur, le foie, l'AT2 des poumons, l'organe digestif, le rein, et dans presque toutes les cellules endothéliales et musculaires lisses.
IL : Interleukine ;  GSCF : Facteur de stimulation des colonies de granulocytes ; IP : Protéine induite ; MCP : Monocyte Chemoattractant Protein ; MIP : Protéines inflammatoires des macrophages ; TNF : Facteur de nécrose tumorale

Rôle des cellules souches dans la lutte contre le COVID-19

À l'heure actuelle, le Remdesivir est le seul médicament à avoir obtenu une "autorisation d'utilisation d'urgence" de l'USFDA. Cependant, les informations sur sa sécurité et son efficacité sont limitées. (6) Il est donc nécessaire d'envisager des alternatives à l'utilisation du Remdesivir. L'utilisation de CSM par perfusion intraveineuse (la voie la plus privilégiée) s'est avérée sûre et efficace dans le traitement de la COVID-19 via des fonctions immunorégulatrices (1, 7-10) comme décrit dans le tableau 1.

Tableau 1 : Réponse des CSM aux voies pathogènes responsables de COVID-19

Preuves cliniques à l'appui de l'utilisation des CSM dans le cadre du programme COVID-19

Actuellement, seul un petit nombre de préclinique ont étudié les effets des CSM sur des modèles animaux d'infections virales respiratoires. En outre, ces études sont limitée aux virus de la grippe et ont ont donné des résultats contradictoires. Une telle situation exigeait donc l'utilisation de CSM chez des sujets humains. (Tableau 2) atteints d'infections respiratoires à coronavirus.

Tableau 2 : Preuves sur l'utilisation de CSM pour le traitement de la COVID-19. (8,12)

*cellules CXCR3+CD4+T, cellules CXCR3+CD8+T, et Cellules CXCR3+NK ; ** un composé médicinal traditionnel chinois
Note : DC : Les cellules dendritiques ; UC-MSCS : MSCs de cordon ombilical ; IFN : Interféron ; CRP : C - Protéine réactive ; ALT : Alanine Aminotransférase ; AST : Aspartate Aminotransférase ; I.V : Intraveineuse

Une analyse complète des essais a montré que les CSM intraveineuses étaient sûres et efficaces pour le traitement des patients atteints de formes graves ou très graves de la maladie. Toutefois, il convient de prendre en compte les résultats des essais en cours pour vérifier pleinement ce fait.

Presently there are around 20 les essais cliniques (n) that are in the recherche pipeline for furthering our knowledge on the role of MSC in COVID-19. (7) These trials can be categorized as those using:

1. MSCs (n=8, impliquant environ 396 participants)
2. MSC-dérivés (n=12 ; impliquant environ 561 participants)

En outre, certains des sources potentielles de CSM utilisés dans ces essais comprennent , UC-MSCs, UCB-MSCs, Les MSC en gelée de l'UC-Wharton, UC-MSCs-CM, AT-MSCs Exo. De plus amples informations sur les essais cliniques en cours peuvent être obtenues auprès de la Commission européenne. Plate-forme de registres internationaux d'essais cliniques de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) (OMS-ICTRP).

Note : UCB-MSCs : MSCs de sang de cordon ombilical, CM : Milieu conditionné, AT-MSCs Exo :  Exosomes de tissu adipeux-MSCs. 

Conclusion 

La pandémie mondiale a entraîné un besoin urgent de nouvelles thérapies. Dans ce contexte, il est essentiel d'utiliser avec prudence et précaution les données disponibles limitées et de respecter des normes élevées en matière de justification et d'enquêtes bien conçues afin d'éviter tout abus potentiel des cellules souches en ces temps désespérés.

Remerciements

The author wishes to honor the efforts of healthcare workers, the International Society for Cellular Therapy (ISCT), the International Society for Stem Cell Research (ISSCR), and other scientific organizations that have taken leadership positions in this arena. He would also like to thank Sara Ahmed Zaki, (Freelance Rédacteur médical; Egypt) for helping out with the peer-review of the article.

Références

1. Atluri S, Manchikanti L, Hirsch JA. Expanded Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells (UC-MSCs) as a Therapeutic Strategy in Managing Critically III COVID-19 Patients : The Case for Compassionate Use. Pain Physician. 2020;23(2) : E71-E83.
2. Sun X, Wang T, Cai D, et al. Intervention de la tempête de cytokines dans les premiers stades de la pneumonie COVID-19. Cytokine Growth Factor Rev. 2020 ; S1359-6101(20):30048-4. doi: 10.1016/j.cytogfr.2020.04.002
3. Diao Bo, Wang Chenhui, Tan Yingjun et al. Réduction et épuisement fonctionnel des cellules T chez les patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Frontiers in Immunology. 2020 ; 11 : 827. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00827
4. Bari E, Ferrarotti I, Saracino L, Perteghella S, Torre ML, Corsico AG. Secretome des cellules stromales mésenchymateuses pour les infections sévères de COVID-19 : Premises for the Therapeutic Use. Cells. 2020;9(4):E924. doi:10.3390/cells9040924
5. Document d'orientation sur la gestion appropriée des cas suspects/confirmés de COVID-19. Ministère de la Santé et de la Famille. (07.05.20). Récupéré de : https://www.mohfw.gov.in/pdf/FinalGuidanceonMangaementofCovidcasesversion2.pdf 
6. Mise à jour sur le coronavirus (COVID-19) : La FDA délivre une autorisation d'utilisation d'urgence pour un traitement potentiel du COVID-19. Administration américaine des denrées alimentaires et des médicaments. (07.05.20). Récupéré de : https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/coronavirus-covid-19-update-fda-issues-emergency-use-authorization-potential-covid-19-treatment 
7. Khoury M, Cuenca J, Cruz FF, Figueroa FE, Rocco PRM, Weiss DJ. État actuel des thérapies cellulaires pour les infections par des virus respiratoires : Applicability to COVID-19 [publié en ligne avant impression, 7 avril 2020]. Eur Respir J. 2020;2000858. doi:10.1183/13993003.00858-2020
8. Leng Z, Zhu R, Hou W, et al. La transplantation de cellules souches mésenchymateuses ACE2- améliore l'issue des patients atteints de pneumonie COVID-19. Aging Dis. 2020;11(2):216-228. doi:10.14336/AD.2020.0228
9. Golchin A, Seyedjafari E, Ardeshirylajimi A. Thérapie par cellules souches mésenchymateuses pour le COVID-19 : Present or Future [publié en ligne avant impression, 2020 Apr 13]. Stem Cell Rev Rep. 2020;1-7. 
10. Ji F, Li L, Li Z, Jin Y, Liu W. Les cellules souches mésenchymateuses comme traitement potentiel pour les patients gravement malades atteints de coronavirus 2019 [publié en ligne avant impression, 22 avril 2020]. Stem Cells Transl Med. 2020;10.1002/sctm.20-0083. doi:10.1002/sctm.20-0083
11. Beasley MB. The pathologist's approach to acute lung injury. Arch Pathol Lab Med. 2010 ; 134(5):719-727. doi:10.1043/1543-2165-134.5.719
12. Liang B, Chen J, Li T, et al. Rémission clinique d'un patient COVID-19 gravement malade traité par cordon ombilical humain. ChinaXiv. (09.05.20) Récupéré de : http://www.chinaxiv.org/user/download.htm?id=30285