Philosophie, phylogénie et biologie des cellules souches – STEM

La notion de cellule souche occupe une place centrale en biologie. Grâce à leur capacité à s’auto-renouveler et à se différencier, les cellules souches assurent le maintien, la réparation et, dans certains cas, la régénération des tissues. Pourtant, il n’existe pas aujourd’hui de consensus sur ce qu’est une cellule souche. En effet, les données expérimentales accumulées ces dernières années ont remis en question la représentation traditionnelle selon laquelle les cellules souches sont des entités discrètes et isolables et la différenciation, un processus irréversible. Elles ont également révélé une hétérogénéité insoupçonnée entre les différentes variétés de cellules souches. Ce contexte de questionnement conceptuel est propice à l’analyse philosophique, dont les contributions ont déjà permis d’importantes clarifications, notamment autour des propriétés d’auto-renouvellement et de différenciation ou des différentes conceptions des cellules souches. Mais l’efficacité des interventions philosophiques fait sans cesse face aux limites des données disponibles. Partant de ce constat, notre projet STEM combine à l’analyse philosophique des approches phylogénétiques et expérimentales qui, ensemble, permettront une meilleure compréhension des cellules souches.
Une analyse antérieure de la diversité des cellules souches nous a permis de montrer que la propriété souche pouvait être de quatre natures (ontologies) différentes. En fonction des tissus, il peut s’agir d’une propriété de type catégorique (intrinsèque), dispositionnelle (intrinsèque mais dont l’expression dépend de stimuli extrinsèques), relationnelle (extrinsèque, induite par le microenvironnement), systémique (extrinsèque, régulée à l’échelle de la population cellulaire). Cette analyse soulève deux questions qui font l’objet de STEM. (1) La question de l’unité des cellules souches : si la propriété souche peut être de différente nature, cela indique-t-il que la catégorie des cellules souches regroupe artificiellement des types cellulaires fondamentalement différents ? Autrement dit, les cellules souches sont-elles une espèce naturelle ? (2) La question de la stabilité de l’identité souche : les quatre ontologies de la propriété souche sont-elles mutuellement exclusives ou poreuses ? Autrement dit, la nature de la propriété souche est-elle stable pour chaque variété de cellule souche ou bien peut-elle varier dans certains contextes comme en cas de régénération ou de pathologie ? Ces deux questions ont d’importantes conséquences pour la biologie et la médecine dans la mesure où les réponses dirigent vers des programmes de recherches et des stratégies thérapeutiques différentes.
Pour répondre à la question de l’unité des cellules souches, nous utiliserons une approche phylogénétique pour déterminer si les cellules souches ont une origine évolutive commune ou bien si notre classification décrit des types de cellules souches ayant des origines séparées, auquel cas les cellules souches ne peuvent pas appartenir à une espèce naturelle.
Pour répondre à la question de la stabilité, nous utiliserons des approches expérimentales destinées à explorer l’identité souche en contexte de régénération (avec un modèle animal ayant une forte capacité de régénération) et en contexte pathologique (avec un modèle murin de leucémie aigüe induite par une translocation qui permet l’acquisition de propriété souche).
Nous examinerons les conséquences de ces données pour la biologie des cellules souches et ses applications cliniques. Ces résultats expérimentaux et phylogénétiques nous permettront également de poursuivre les travaux engagés par d’autres philosophes, notamment la proposition d’élaboration d’une définition des cellules souches par cluster de propriétés homéostatiques, qui s’étaient trouvées limitées par les données disponibles. Enfin, nous conduirons une réflexion méthodologique sur l’intégration d’approches scientifiques à des fins philosophiques.