La reprogrammation de l'ovocyte, nouveau défi de Gurdon, prix Nobel 2012

Cinquante ans après la découverte qui lui a valu le prix Nobel, Sir John B. Gurdon s’efforce aujourd’hui, avec son équipe du Gurdon Institute, d’identifier les molécules impliquées dans le processus de reprogrammation de l’ovocyte. Ce qui permettrait d’optimiser l’efficacité du remplacement cellulaire sans immunosuppression.

Pour parvenir à cet objectif, les chercheurs ont utilisé des ovocytes d’amphibiens pour activer les gènes d’expression de l’embryon au niveau du noyau transplanté de cellules adultes de mammifères. Cette manipulation les a amenés à découvrir récemment que l’actine polymérisée* et ses cofacteurs sont un composant important du dispositif de transcription de l’ovocyte mis en jeu lors de la reprogrammation du noyau de cellule somatique.

Résistance

Une autre question, tout aussi essentielle, est de comprendre par quel mécanisme l’état différencié (spécialisé) d’une cellule somatique rend son noyau résistant à l’activité de reprogrammation par l’ovocyte. John Gurdon s’est intéressé à une catégorie particulière de gènes qui sont réprimés (à l’étape transcriptionnelle) au cours du développement normal. Ces gènes sont dotés d’une « mémoire épigénétique » de leur état quiescent. L’équipe du biologiste britannique a découvert qu’une protéine de la chromatine (la macroH2A, un variant de l’histone) contribue à conférer leur état quiescent à des gènes du chromosome X inactif (Xi) des mammifères femelles. La résistance à la reprogrammation est associée à l’incorporation de la macro2HA, qui est conservée au niveau du Xi des cellules différenciées, mais absente du Xi des cellules souches épiblastiques (pluripotentes) après implantation (« EMBOJ », 2011).

Une nouvelle technique

Les chercheurs ont alors développé, tout récemment, une technique permettant de soustraire de manière progressive les protéines chromosomales du noyau des cellules somatiques, une manipulation qui facilite la réactivation du génome embryonnaire. Cette avancée pourrait conduire à l’identification des composants du chromosome qui s’opposent à la reprogrammation par l’ovocyte. La soustraction de ces éléments pourrait accroître de manière considérable l’efficacité de la dédifférenciation nucléaire.

* La polymérisation de l’actine est une conséquence de la réaction acrosomiale observée au cours de la fusion du spermatozoïde et de l’ovule.