Nouvelle méthode efficace pour générer des cellules iPS / Instabilité des IPS

Nouvelle méthode efficace pour générer des cellules iPS

Nouvelle méthode efficace pour générer des cellules iPSDes chercheurs de l'école de médecine de l'université de Pennsylvanie ont mis au point une manière plus efficace de générer des cellules souches reprogrammées ou cellules souches pluripotentes induites (iPS) capables de se développer en différents types de cellules du corps. Ils ont pour cela utilisé des fibroblastes, c'est-à-dire des cellules de peau, facilement accessibles à partir de prélèvements de peau. Leur étude a été publiée dans la revue Cell Stem Cell*.

"C'est la première fois nous avons été en mesure de produire des cellules souches pluripotentes induites sans les quatre facteurs de transcription [habituellement utilisés] et d'en accroître par 100 l'efficacité" explique Edward Morrisey, co-auteur de l'étude et directeur scientifique de l'Institut Penn pour la médecine régénérative.

Cette nouvelle approche a été découverte au travers d'études sur le rôle des microARN dans le développement des poumons. Le laboratoire d'E. Morrisey travaillait sur un groupe de microARN appelé miR302/367 et jouant un rôle important dans le développement de cellules souches à l'origine de l'endoderme pulmonaire. Il a été signalé que ce groupe de microARN s'exprime aussi largement dans les cellules souches embryonnaires.

Les chercheurs ont fait s'exprimer le microARN en question dans des fibroblastes de souris et ont constaté avec surprise que les colonies de cellules ressemblaient à des cellules iPS. "Nous avons été surpris de constater que cela a fonctionné dès la toute première fois que nous avons tenté l'expérience" mais aussi de voir que "cela fonctionnait de manière beaucoup plus efficace qu'avec la méthode utilisant des facteurs de transcription mise au point par le Pr. Yamanaka" en 2006, déclare Edward Morrisey. Les iPS produites par cette méthode usant de microARN s'avère capables de donner naissance à la plupart, si ce n'est à la totalité, des tissus chez la souris en développement, y compris les cellules germinales, ovocytes et sperme. Les chercheurs travaillent actuellement à redifférencier ces cellules iPS en cardiomyocytes, cellules hématopoïétiques et hépatocytes.

"Nous pensons que cette méthode sera très précieuse pour produire à haut débit des iPS à partir d'échantillons de patients" explique E. Morrisey. Les cellules iPS ouvrent en effet la perspective de pouvoir un jour générer des cellules souches spécifiques aux patients afin d'étudier les maladies mais aussi de créer un "magasin" cellulaire propre à régénérer les cellules d'une personne. "Une génération efficace de cellules souches pluripotentes est primordial en vue de leur utilisation thérapeutique [...] Cette nouvelle étude est une étape importante dans cette direction et elle fera également progresser la recherche sur la biologie des cellules souches en général" souligne James Kiley, directeur du département sur les maladies pulmonaires au National Heart, Lung, and Blood Institute.


* Cell Stem Cell, "Highly Efficient miRNA-Mediated Reprogramming of Mouse and Human Somatic Cells to Pluripotency", Frederick Anokye-Danso, Chinmay M. Trivedi, Denise Juhr, Mudit Gupta, Zheng Cui, Ying Tian, Yuzhen Zhang, Wenli Yang, Peter J. Gruber, Jonathan A. Epstein and Edward E. Morrisey, 07/04/11

Science Daily 10/04/11
genethique.org

Les cellules souches, dont le potentiel est formidable dans les domaines de la régénération d'organes endommagés ou de la transplantation d'organes, existent sous deux formes : les cellules souches embryonnaires et les cellules souches induites. Ces dernières, créées notamment à partir de cellules somatiques, permettent de s'affranchir de l'emploi d'embryons, et d'éviter de créer de réels problèmes d'éthique. Deux équipes suisses, de l'université de Genève et de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en collaboration avec des chercheurs de l'Institut européen d'oncologie de Milan, viennent de lever un nouveau voile sur l'évolution de ces cellules souches reprogrammées, dans une étude publiée par la revue britannique Cell Death and Differentiation [1].

Les études ont été menées chez la souris. Trois protocoles distincts de création de cellules souches induites ont été utilisés par les biologistes : la reprogrammation de cellules mammaires en cellules mammaires souches par l'expression du gène c-Myc, et la reprogrammation de cellules du fibroblaste (tissu conjonctif) en cellules souches pluripotentes, soit par l'expression des trois gènes Oct4, Sox2 et Klf4 (gènes SOK), soit par l'expression des gènes SOK plus du gène c-Myc. L'analyse des cellules souches dérivées par ces voies a révélé le développement de plusieurs types d'aberrations génomiques, d'amplification et de déletion de gènes ; ces mutations génétiques étant semblables à celles de cellules cancéreuses. Ces instabilités génomiques semblent indiquer que ce sont les gènes utilisés pour la reprogrammation eux-mêmes, et tout particulièrement le gène c-Myc, qui sont responsables de ces évolutions, comme le soulignent les auteurs : "Les techniques les plus efficaces pour récréer des cellules souches se basent sur des gènes oncogènes ; or il a été prouvé que ceux-ci peuvent induire des instabilités génétiques". La médecine régénérative devra donc attendre que de plus amples expériences soient menées sur les cellules souches reprogrammées avant de pouvoir les utiliser.