Retracer l'histoire des cellules individuelles dans l'organisme en développement peut révéler des différences fonctionnelles entre des cellules apparemment uniformes. Cette connaissance est importante pour définir les caractéristiques des cellules hautement régénératives afin de les cibler pour des thérapies cellulaires, ainsi que pour empêcher la formation de cellules inadaptées, qui compromettent la santé globale de l'organisme. L'étude présentée ici présente une nouvelle méthode pour retracer l'histoire des cellules , qui remplissent la fonction essentielle de sécrétion d'insuline en réponse au glucose.
Les auteurs ont tracé les cellules en ce qui concerne leur prolifération, fonction et temps de différenciation chez le poisson zèbre. L'étude montre que les cellules avec des histoires de développement différentes coexistent ensemble, ce qui conduit à la formation de sous-populations dynamiques qui diffèrent par leur potentiel de prolifération et d'exécution de tâches fonctionnelles. L'étude révèle également l'apparition de la fonction des cellules chez le poisson zèbre, qui ouvre de nouvelles voies pour étudier comment les cellules β acquièrent un état fonctionnel en utilisant ce puissant modèle génétique.
Récemment, l'hétérogénéité entre les cellules est devenue évidente, et on pense que cette hétérogénéité pourrait jouer un rôle dans la progression du diabète. "Par exemple, même 20 ans après le début du diabète de type 1, certaines cellules β peuvent survivre dans le pancréas, peut-être parce que ces cellules sont différentes des autres, qui leur permet de se cacher du système immunitaire et d'échapper à la destruction auto-immune", dit Nikolay Ninov. La capacité de visualiser directement l'évolution de l'hétérogénéité des cellules chez le poisson zèbre aidera à comprendre la régulation dynamique des sous-populations de cellules au niveau moléculaire. Cette connaissance est d'une importance cruciale pour le développement ultérieur de stratégies efficaces pour la régénération et la protection des cellules β dans le diabète.
« Comme prochaine étape, nous utiliserons notre modèle et nos méthodes de traçage cellulaire pour comprendre les signaux qui ordonnent aux cellules d'acquérir un état fonctionnel. En particulier, nous avons constaté que chez le poisson zèbre, ce processus ne prend que quelques jours après la naissance des cellules, alors qu'il est difficile d'obtenir la formation de cellules β fonctionnelles à partir de cellules souches humaines in vitro. Ainsi, notre hypothèse est que l'environnement in vivo dans le pancréas du poisson zèbre fournit des signaux puissants pour une maturation fonctionnelle rapide des cellules . Nous allons maintenant identifier ces signaux, car ces connaissances peuvent aider à produire des cellules β humaines fonctionnelles in vitro à des fins de transplantation », Nikolay Ninov explique.
Le projet, qui a été envisagé il y a environ 3,5 ans, était dirigé par le CRTD Postdoc Sumeet Pal Singh. En outre, Sharan Janjuha (doctorante, DIGS-BB) a établi le dosage pour l'imagerie du calcium. Parmi les autres chercheurs figurent des collaborateurs du Japon (Daiichi Sankyo Co., Ltd), le Royaume-Uni (Université d'Oxford) et l'Allemagne (CRTD).
"Curiosité, et la volonté d'apporter une contribution originale à la guérison du diabète en apprenant davantage sur la biologie fondamentale des cellules » motive Nikolay Ninov dans son travail quotidien. Depuis 2013, Nikolay Ninov est chef de groupe pour « la biologie et la régénération des cellules β. " au CRTD et au Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) de Helmholtz Zentrum München à l'hôpital universitaire de Dresde et à la faculté de médecine Carl Gustav Carus de TU Dresden - partenaire du Centre allemand de recherche sur le diabète (DZD). En 2008, Nikolay Ninov a obtenu son doctorat à l'Université de Barcelone (Espagne, Parc Scientifique de Barcelone). Après cela, il a travaillé comme postdoctorant à l'Université de Toronto (Canada, Département de biologie cellulaire et des systèmes, 2008-2009), l'Université de Californie à San Francisco (États-Unis) et le Max Planck Institute for Heart and Lung Research à Bad Nauheim (Allemagne) (2009-2013).
