De la peau aux neurones sans passer par les cellules souches

Dans le domaine de la recherche sur les cellules souches, les progrès avancent à grands pas. Ces cellules particulières sont capables de se multiplier indéfiniment et de se transformer en cellules spécialisées, comme des neurones ou des globules rouges. Elles peuvent ainsi être utilisées en thérapie cellulaire pour remplacer les tissus endommagés et pour soigner les maladies dégénératives comme Alzheimer.

Cependant, l'utilisation de cellules souches, qui proviennent majoritairement d'embryons, pose de nombreux problèmes éthiques et politiques. Pour contourner ces difficultés, de nombreuses équipes se sont concentrées sur la mise en place de moyens alternatifs. C'est ainsi qu'en 2006, les scientifiques Shinya Yamanaka et John Gurdon ont révolutionné les connaissances sur les cellules souches. Ces chercheurs, qui ont reçu le prix Nobel de médecine pour leurs travaux, ont découvert le moyen de reprogrammer n'importe quelle cellule adulte spécialisée en cellule souche.

 
Dans cette étude, les chercheurs ont réussi à fabriquer des cellules nerveuses à partir de cellules de peau. Cette prouesse a été réalisée sans passage par les cellules souches. © juliendn, Flickr, cc by nc sa 2.0

Soudain, il fut possible de redonner une nouvelle jeunesse aux cellules en les transformant en cellules souches appelées cellules souches pluripotentes induites (CSPiCSPi). Cependant, bien que très encourageante, l'utilisation de ces cellules reprogrammées génétiquement n'est pas anodine et pourrait poser des problèmes à terme, comme le développement de tumeurs malignes. D'autre part, ces CSPi sont complètement indifférenciées et pourraient se transformer en autre chose que des neurones une fois implantées dans le cerveau, par exemple.

Une méthode moins risquée

L'utilisation directe d'échantillons de peau pour fabriquer des neurones sans passer par les cellules souches serait le scénario idéal : pas de problème éthique, prélèvements faciles d'échantillons cellulaires, peu de risques de rejets et absence du danger lié à l'utilisation des CSPi. Une équipe de l'université du Wisconsin à Madison vient de réussir cette prouesse. Leurs travaux sont publiés dans la revue Cell Reports.

Pour leurs expériences, les chercheurs ont utilisé le virusvirus Sendai, dans lequel ils ont inséré des facteurs génétiques appelés facteurs de Yamanaka, qui codent pour des facteurs de transcriptiontranscription impliqués dans la conversion en CSPi. L'utilisation du virus Sendai serait peu risquée, car ce dernier ne s'insère pas directement dans l'ADN des cellules et peut être facilement inactivé à 37 °C.

Des cellules de peau transformées en cellules souches neurales

Les scientifiques ont exposé des cellules de peau provenant d'Hommes ou de singes à ce virus Sendai modifié pendant une journée. Une fois l'inactivation virale réalisée par chauffage, les auteurs ont cultivé les cellules durant un mois dans un milieu très spécifique. Contenant des facteurs de croissancefacteurs de croissance particuliers, il conduit à la conversion des cellules de peau en cellules souches neurales, à l'origine de toutes les cellules nerveuses. Grâce à cette technologie, les chercheurs ont pu éviter l'étape des CSPi et passer directement à un stade de différenciation plus avancé.

L'expérience ne s'est pas arrêtée là : les cellules ont ensuite été implantées dans le cerveau d'une souris nouveau-née. Selon Su-Chu Zhang, directeur de l'étude, elles se sont correctement développées et ont suivi une croissance normale, c'est-à-dire non cancéreuse.

En réalité, ces travaux ne sont pas les premiers du genre, et d'autres groupes ont déjà réussi à métamorphoser des cellules de peau en neurones, mais en utilisant des techniques différentes. Selon les auteurs, leur méthodologie serait plus sûre et mieux adaptée à une applicationapplication thérapeutique future.