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Actualité

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Retour sur le ISSCR Annual Meeting 2018 à Melbourne

– Publication du rapport de synthèse du Comité Consultatif National d’Éthique

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Lecture

Blastocyst-like structures generated solely from stem cells.

Rivron N., Nature 2018

L’étude du développement préimplantatoire chez les mammifères est difficile car elle nécessite l’accouplement d’animaux puis le travail sur des embryons qui contiennent peu de cellules. Nicolas Rivron a combiné des cellules souches trophoblastiques à des cellules souches embryonnaires (pluripotentes) et a ainsi réussi à créer des « blastoides » de souris. Il s’agit d’une structure cellulaire ressemblant à un blastocyste, dernière étape du développement de l’embryon avant son implantation dans l’utérus. Les blastoides de souris sont capables de s’implanter mais ne peuvent pas donner naissance à un nouvel individu. Néanmoins, les blastoides permettent de comprendre les mécanismes moléculaires gouvernant le développement préimplantatoire. Par exemple, les auteurs ont démontré que la sécrétion de BMP4 et Nodal par les cellules pluripotentes permet aux cellules souches trophoblastiques de proliférer et de maturer afin de pouvoir s’implanter. Ces résultats permettent d’avoir un nouvel outil pour comprendre le développement préimplantatoire sans avoir recours à des embryons.

Prospectively Isolated Tetraspanin(+) Neoblasts Are Adult Pluripotent Stem Cells Underlying Planaria Regeneration.

Zeng, A., Cell 2018

Le planaire Schmidtea mediterranea est capable de régénérer le corps entier: de minuscules fragments de tissus peuvent reconstruire les organes à condition qu’ils contiennent des cellules souches appelées néoblastes. Dans l’article publié dans Cell en juin 2018, Zeng et collaborateurs utilisent le séquençage de l’ARN unicellulaire afin d’identifier une sous-population de néoblastes exprimant une molécule de surface appelée tetraspanin-1. Ils montrent qu’une seule de ces cellules TSPAN1+ est capable de restaurer un développement complet du planaire après irradiation létale. Le néoblaste TSPAN1+ est donc une cellule pluripotente. Ces résultats ouvrent de nouvelles pistes pour comprendre le phénomène de régénération du planaire.

Diverse reprogramming codes for neuronal identity.

Tsunemoto R, Nature 2018

Depuis les travaux de Weintraub et collaborateurs en 1987 on sait qu’il est possible de trans-différencier des cellules différenciées d’un type cellulaire à un autre type. Cette trans-différenciation, qui s’apparente à la reprogrammation de cellules différenciées en cellules souches décrite par Yamanaka en 2006, est rendue possible par transfert dans un type cellulaire de facteurs de transcription caractéristique de l’autre type. La trans-différenciation offre de grandes perspectives pour la clinique d’obtenir chez un malade un type cellulaire peu, voire non, accessible (en premier lieu les neurones) à partir d’un type facile d’accès (en premier lieu les cellules de la peau ou du sang). Tsunemoto et collaborateurs ont obtenu la trans-différenciation de fibroblastes en neurones par transfert de 76 paires de facteurs de transcription parmi les 598 paires testées. Ce pourcentage élevé (12%) est inattendu. Les cellules ainsi obtenues ont des propriétés caractéristiques électro-physiologiques de neurones. La comparaison des transcriptomes de neurones induits avec des neurones natifs a permis de définir un ensemble « coeur » neuronal caractéristique. Ce travail remarquable et considérable renseigne à la fois sur le processus de trans-différenciation et sur celui de différenciation neuronale tout en ouvrant de larges perspectives cliniques.

Self-organization of a human organizer by combined Wnt and Nodal signalling.

Martyn I., Nature 2018

Une équipe de l’Université Rockefeller animée par le Dr. Ali Brivanlou démontre pour la première fois l’existence de l’organisateur humain et sa conservation évolutive des amphibiens à l’homme selon une étude publiée le 23 mai dans Nature. L’organisateur est un groupe de cellules de l’embryon qui dirige les destins développementaux et la morphogenèse d’autres cellules embryonnaires.

La recherche de l’organisateur a commencé il y a près d’un siècle. Hilde Mangold, une doctorante dans le laboratoire du zoologiste allemand Hans Spemann, décrit en 1924 l’organisateur pour la première fois. Mangold et Spemann ont observé une forme et une morphologie distinctes dans certaines des cellules le long de l’axe neural – la partie de l’embryon qui deviendra le système nerveux central et l’une des premières structures à se former pendant le développement – dans un embryon de salamandre. La greffe de ces cellules d’un embryon à l’autre, induit la formation d’un second axe de développement dans les embryons transplantés. Spemann a reçu le prix Nobel de physiologie et de médecine en 1935 pour la découverte; Mangold étant décédée peu avant accidentellement. Ce n’est qu’au milieu des années 1990 que les progrès de la biologie moléculaire et de la génétique ont permis d’étudier les voies de signalisation impliquées dans ces processus. En 1998, Sir John Gurdon et ses collègues de l’Université de Cambridge, ont montré que Wnt et Activine étaient impliquées dans le contrôle de l’expression génique qui donne naissance à l’organisateur dans les embryons de grenouille.

Dans une élégante démonstration in vivo, A. Brivanlou et ses collègues rapportent la greffe, dans des embryons de poulet, de cellules souches pluripotentes humaines traitées avec Wnt et Activine et l’organisation des cellules de l’embryon de poulet en un second axe neural embryonnaire parallèle à celui de l’embryon de poulet. L’expérience établit donc pour la première fois que l’organisateur existe chez l’homme et que Wnt et Activin travaillent de concert pour permettre aux cellules de diriger le développement embryonnaire.

Cette étude ouvre la voie à la spécification des cellules souches embryonnaires pluripotentes vers des destins embryonnaires contrôlés et leur utilisation, dans un futur plus lointain, dans des buts thérapeutiques.

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