Grand pas pour la reprogrammation cellulaire

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Un groupe de chercheurs du Centre de Régulation Génomique à Barcelone, ont découvert un mécanisme plus rapide et plus efficace pour les cellules souches pluripotentes induites (iPS reprogrammation).

Grand pas pour la reprogrammation cellulaire

Des colonies de cellules iPS obtenues quatre jours après la reprogrammation des facteurs Yamanaka, après avoir exprimé C / EBPα dans les lymphocytes B pendant 18 heures.

Crédit: Centre de Régulation Génomique

La découverte, publiée en ligne dans la revue Nature, diminue le temps nécessaire pour la reprogrammation de cellules de quelques semaines à quelques jours et révèle de nouvelles informations sur le processus de reprogrammation des cellules iPS et de leurs applications médicales potentielles.

L'année dernière, le Dr Shinya Yamanaka, avec le Dr John Gurdon, a reçu le prix Nobel de médecine pour découvrir qu'il était possible de transformer des cellules de tissus sur les cellules souches pluripotentes induites (iPS). Ces cellules se comportent d'une manière similaire à des cellules souches embryonnaires, mais peuvent être créées à partir de cellules adultes différenciées. La découverte de Yamanaka a été révolutionnaire et a un grand potentiel pour la médecine régénérative. Le problème de cette découverte est que seul un très faible pourcentage de cellules peut être reprogrammé, le processus de reprogrammation prend des semaines et son taux de réussite est quelque peu hit-and-miss.

Les chercheurs du Centre de Régulation Génomique (CRG) de Barcelone ont décrit un nouveau mécanisme par lequel les cellules adultes peuvent être reprogrammées en cellules iPS avec succès et dans un très court laps de temps. "Notre groupe a été l'aide d'un facteur de transcription particulier (C / EBPα) de reprogrammer un type de globules dans une autre (transdifférenciation). Nous avons maintenant découvert que ce facteur joue également un rôle de catalyseur lors de la reprogrammation des cellules adultes en cellules iPS», explique Thomas Graf , chef de groupe principal au CRG et ICREA professeur de recherche. "Le travail que nous venons de publier présente une description détaillée du mécanisme de transformation d'une cellule de sang dans un iPS. Nous comprenons maintenant la mécanique utilisée par la cellule de sorte que nous pouvons reprogrammer et faire devenir pluripotentes à nouveau d'une manière contrôlée, avec succès et dans un court laps de temps ", ajoute-t-Graf.

Le secret est d'apprendre à l'endroit intéressant

L'information génétique est compacté dans le noyau comme un écheveau de laine et, pour accéder aux gènes, nous devons démêler la balle dans la région où l'information que nous cherchons se trouve. Que le facteur C / EBPα ne est temporairement ouvrir la zone contenant les gènes responsables de la pluripotence. Cela signifie que les processus de reprogrammation commence, il n'y a plus de place au hasard; les gènes impliqués sont prêts à être activé et permettre la reprogrammation de succès de toutes les cellules.

«Nous savions déjà que C / EBPα était liée à la cellule processus de transdifférenciation. Nous savons maintenant son rôle et pourquoi il sert de catalyseur dans la reprogrammation», commente Bruno Di Stefano, un étudiant au doctorat dans le laboratoire de Thomas Graf et premier auteur de l'œuvre . "Après le processus décrit par Yamanaka la reprogrammation a fallu des semaines, a eu un taux de réussite très faible et, en outre, les mutations et les erreurs accumulées. Si nous incorporons C / EBPα, le même processus ne prend que quelques jours, a un taux de réussite beaucoup plus élevé et moins de possibilité d'erreurs », déclare la jeune scientifique.

Vers la médecine régénérative

Cette découverte par les scientifiques de l'CRG fournit un aperçu des mécanismes moléculaires formant cellules souches, et est donc d'un grand intérêt pour les études sur les premiers stades de la vie, au cours du développement embryonnaire. Dans le même temps, le travail fournit de nouveaux indices pour reprogrammer avec succès des cellules chez l'homme et les progrès de la médecine régénérative et de ses applications médicales.