Depuis leur découverte en 2006, les cellules souches pluripotentes induites sont une lueur d'espoir pour de nombreuses maladies. Mais d'autres recherches sur la régulation complexe de l'identité des cellules souches pluripotentes sont étonnamment difficiles. Une équipe de chercheurs du Pôle d'Excellence CECAD vient de trouver un moyen efficace de produire des neurones à partir de cellules souches pluripotentes. Leurs recherches ont été publiées dans Communication Nature .

À l'origine des organismes multicellulaires, Les cellules souches pluripotentes peuvent se différencier en tous les types cellulaires du corps. Ces cellules peuvent se répliquer indéfiniment en culture et, donc, sont considérés comme immortels. L'étalon-or de la pluripotence est la cellule souche embryonnaire (CSE). Les cellules somatiques telles que les cellules de la peau peuvent être reprogrammées pour générer des cellules souches pluripotentes induites (iPSCs) qui partagent des caractéristiques similaires avec les ESCs. En tant que tel, les cellules souches pluripotentes sont très prometteuses pour la médecine régénérative en tant que source potentielle de cellules différenciées saines, y compris les neurones. De plus, ces cellules représentent une ressource inestimable pour étudier le développement humain et la maladie dans les cellules pertinentes (neurones) affectées dans des troubles tels que la maladie d'Alzheimer, Huntington ou Parkinson.

Les protocoles de différenciation neuronale des cellules souches pluripotentes sont généralement coûteux et génèrent un mélange de cellules neuronales et d'autres types de cellules. En abattant un seul gène, l'équipe dirigée par David Vilchez a pu produire des neurones avec une efficacité de 100 %. "En réduisant au silence une seule protéine avec la méthode d'édition de gènes CRISPR, les cellules se différencient spontanément en neurones. C'est un moyen beaucoup plus rapide d'augmenter la neurogenèse." Dans des conditions naturelles, ce facteur, CSDE1, empêche la différenciation et maintient les cellules dans un état pluripotent. "Cela pourrait être un mécanisme très puissant pour avoir des populations pures de neurones et pour faciliter une meilleure compréhension des maladies neurodégénératives."

Hyun Ju Lee, premier auteur de l'étude, était très enthousiasmée par les changements rapides observés dans ses tests :« Nous pouvions visualiser les changements et vraiment les voir se produire, la différenciation va très vite. Nous avons également vérifié plusieurs lignées de cellules souches provenant de différents donneurs et induit des cellules souches pluripotentes et avons obtenu les mêmes résultats. » Pour l'étude, cellules souches embryonnaires humaines, des cellules souches pluripotentes induites et des cellules souches de souris ont été utilisées.

En utilisant la nouvelle approche, il serait possible de faciliter la génération de neurones à partir d'échantillons de différents patients et d'étudier la maladie ou de tester des produits pharmaceutiques dessus. Même si ces résultats sont une étape vers l'application clinique, il y a encore du chemin à faire, dit David Vilchez :« Les nouveaux neurones de la parabole pourraient être importants pour étudier des maladies comme la maladie de Parkinson, Alzheimer ou Huntington, mais nous sommes encore au point de départ de cette recherche passionnante." La recherche était une collaboration entre le CECAD, le Centre de médecine moléculaire de Cologne et la Clinique universitaire de Cologne.