Une nouvelle étude nous rapproche de la transplantation d’organes humains

La réalisation de la vision des greffes d’organes pour une utilisation dans des greffes vitales est encore loin. Cependant, les travaux du professeur Jacob Hanna sur les cellules souches ouvrent la voie à cela.

Hanna et son équipe du Département de génétique moléculaire de l’Institut des sciences Weizmann ont trouvé un moyen de cultiver le torse humain cellules Dans un état beaucoup plus ancien qu’auparavant possible. Non seulement cela, le Cellules souches Ils sont beaucoup plus efficaces, ce qui signifie qu’ils sont capables de s’intégrer plus efficacement à leur environnement hôte. Cela améliore considérablement les chances d’obtenir une soi-disant illusion à travers les espèces – permettant aux cellules d’une créature de jouer un rôle intrinsèque dans l’évolution d’une autre.

Des résultats récemment publiés montrent que des cellules humaines très précoces peuvent être formées puis incorporées avec succès dans des souris, en raison de leur état indifférencié (ou « naïf »), où elles peuvent se développer en n’importe quel type de cellule dans le corps, y compris d’autres cellules souches. De plus, les chercheurs ont établi un protocole pour augmenter considérablement l’efficacité (ou l’efficience) avec laquelle ces cellules peuvent être intégrées. L’amélioration de notre capacité à créer et à étudier ces types de cellules pourrait être utilisée à l’avenir pour transférer des cellules – voire des organes – d’un animal à un autre, y compris l’homme.

Le laboratoire d’Hanna a démarré en 2013 lorsqu’ils ont été les premiers à injecter des cellules souches humaines à des souris et ont montré qu’elles pouvaient s’intégrer avec succès dans des embryons de souris en développement. Huit ans après la première publication de cette étude, Hanna et son équipe ont estimé qu’ils pouvaient aller de l’avant en essayant de produire une forme auparavant « complètement » naïve de cellules souches à utiliser dans des procédures similaires. Alors qu’ils réfléchissaient à l’idée, Hanna s’est rendu compte que cela pourrait être presque – sinon complètement – impossible à réaliser. « Notre expérience dans la production de cellules similaires chez la souris nous a appris à anticiper les obstacles difficiles en cours de route », a déclaré Hanna.

Ces cellules souffrent généralement d’instabilité génétique et épigénétique et finissent par ne pas bien se différencier, ce qui est essentiel pour un développement embryonnaire correct et une condition préalable à leur incorporation dans l’embryon d’un autre animal. En fait, seulement 1 à 3 pour cent environ des cellules transférées entre espèces parviennent réellement à s’intégrer et à contribuer au développement.

Pour renforcer ces chiffres, les chercheurs de la nouvelle étude ont inhibé deux voies de signalisation supplémentaires pour produire des cellules souches humaines naïves avec un génome stable, relativement peu d’erreurs dans la régulation des gènes et, surtout, la capacité de se différencier parfaitement. Les chercheurs ont également muté un gène important qui contribue à génome stabilité, ce qui a entraîné non seulement des cellules souches efficaces mais aussi compétitives qui pourraient bien s’intégrer sans nuire à l’hôte. « Nous avons trouvé un moyen de rendre les cellules souches humaines plus efficaces et compétitives, en augmentant les chances de réussite d’une transplantation d’environ cinq fois par rapport à ce que nous avons pu faire dans le passé », conclut Hanna.

Alors que l’étude précédente a montré que les cellules souches humaines naïves peuvent se différencier en cellules germinales primitives – les progéniteurs d’ovules ou de spermatozoïdes – les cellules souches naïves produites dans la présente étude peuvent également se différencier complètement en tissus extra-embryonnaires, cellules placentaires et sac vitellin qui maintenir l’embryon en développement. Ces cellules peuvent être utilisées, par exemple, comme source pour développer des embryons artificiels sans avoir besoin d’ovules de donneuses. « Atteindre cet état en utilisant des cellules souches de souris est particulièrement difficile », explique Hanna, notant que « les cellules humaines semblent différentes ».

C’est peut-être la découverte la plus surprenante des chercheurs – mettant en évidence les différences entre le comportement des cellules souches humaines et murines, et entre les différents états des cellules naïves. Ces différences révèlent le travail qui reste à faire pour concrétiser le rêve de développer des organes « à la demande ».

Selon Hanna, comprendre ces différences sera essentiel pour surmonter la myriade de problèmes auxquels le domaine de la recherche sur les cellules souches et son application sont encore confrontés : à prendre en compte Ce sont d’énormes différences évolutives entre les espèces, à commencer par les souris et les humains. » Pour l’instant, Hanna et son équipe semblent avoir fait un pas constructif dans cette direction.