LA REPROGRAMMATION de cellules adultes en cellules souches pluripotentes induites (ou iPS) capables, comme les cellules souches embryonnaires, de produire tous les types cellulaires a été réalisée pour la première fois il y a juste deux ans.
La méthode était étonnamment simple et nécessitait seulement quatre facteurs pour induire la reprogrammation cellulaire. Ainsi, en juin 2006, l'équipe de Yamanaka (université de Kyoto) réussissait à reprogrammer des cellules cutanées de souris en cellules iPS en insérant dans leur génome, via un vecteur rétroviral, seulement quatre gènes codant pour des facteurs de transcription (Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc). Ces gènes sont normalement inactivés lorsque les cellules embryonnaires se différencient pour acquérir leur spécialisation.
Des cellules cutanées humaines.
L'année dernière, l'équipe reproduisait cet exploit sur des cellules cutanées humaines, en utilisant la même technique. Tout récemment, l'équipe japonaise a également réussi à obtenir des cellules iPS en reprogrammant des cellules epithéliales différenciées du foie et de l'estomac de souris.
Ces avancées font entrevoir la possibilité de produire des cellules souches pluripotentes spécifiques des patients. Toutefois, deux problèmes doivent être surmontés : les insertions de l'oncogène c-Myc et d'un rétrovirus dans le génome cellulaire peuvent engendrer des tumeurs.
Depuis ces annonces, l'équipe du Pr Hans Scholer, de l'institut Max Planck, à Münster, a cherché à mieux comprendre les mécanismes de ce type de reprogrammation.
Les chercheurs ont découvert que les cellules souches neurales de souris adulte expriment deux facteurs du cocktail de reprogrammation (Sox2 et c-Myc) à un taux endogène plus élevé que les cellules souches embryonnaires.
Ils ont alors montré que l'apport exogène des deux autres facteurs (Oct4 et Klf4) suffit pour induire la reprogrammation. Les cellules iPS induites avec deux facteurs sont similaires aux cellules souches embryonnaires.
Obtenues par biopsie cérébrale.
«Il sera intéressant de déterminer si des cellules souches neurales humaines, obtenues par biopsie cérébrale chez des patients, peuvent être reprogrammées par cette méthode utilisant deux facteurs», notent les chercheurs. Les cellules souches neurales, par rapport aux autres cellules souches adultes, peuvent être cultivées assez facilement. Mais, en clinique, d'autres types cellulaires plus accessibles devront être utilisés pour la reprogrammation.
L'équipe espère améliorer la procédure de reprogrammation, avec l'objectif de ne pas recourir au rétrovirus. «Je suis convaincu que les deux facteurs pourront être remplacés par des agents chimiques», déclare dans un communiqué Martin Zenke (Aachen, Allemagne), cosignataire de l'étude. En effet, des agents modifiant la chromatine, comme la trichostatine A et la 5-Aza-2-désoxycycline, induisent l'expression temporaire de plusieurs gènes associés à la pluripotence, dont Oct4 et Klf4.
« Nature », 30 juin 2008, Kim et coll., DOI : 10.1038/nature07061.
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