Recherche de cellules souches anciennes qui restent jeunes pour toujours
L'anémone de mer régule les cellules souches par le biais de gènes conservés au cours de l'évolution
L'anémone de mer Nematostella vectensis est potentiellement immortelle. En utilisant des méthodes de génétique moléculaire, des biologistes du développement dirigés par Ulrich Technau de l'université de Vienne ont identifié pour la première fois des candidats possibles pour les cellules souches multipotentes de l'anémone de mer. Ces cellules souches sont régulées par des gènes évolutifs hautement conservés qui, chez l'homme, ne sont généralement actifs que dans la formation des ovules et des spermatozoïdes, mais qui confèrent à d'anciens phylums animaux tels que les cnidaires une grande capacité de régénération qui leur permet même d'échapper au vieillissement. Les résultats sont actuellement publiés dans Science Advances et pourraient également permettre de mieux comprendre le processus de vieillissement humain à l'avenir.
La fluorescence rouge (Nanos2) marque les cellules souches putatives transgéniques, le blanc (DAPI) représente tous les noyaux cellulaires et le jaune (EdU) les cellules qui sont activement engagées dans la synthèse de l'ADN, donc dans le cycle cellulaire comme certaines des cellules souches.
C: Andreas Denner und Ulrich Technau
"Nous vivons aussi longtemps que nos cellules souches" est une affirmation quelque peu audacieuse, mais tout à fait exacte. Les cellules souches contribuent au renouvellement constant de diverses cellules et tissus chez l'homme, par exemple les cellules sanguines, la peau ou les cheveux. Si les cellules souches perdent cette capacité ou si leur nombre diminue au cours de la vie, le corps vieillit ou développe des maladies. Les cellules souches présentent donc un grand intérêt pour la recherche biomédicale.
Alors que l'homme et la plupart des vertébrés ne peuvent régénérer que des parties de certains organes ou membres, d'autres groupes d'animaux disposent de mécanismes de régénération bien plus puissants. Cette capacité est rendue possible par les cellules souches pluripotentes ou multipotentes, qui peuvent former (différencier) presque tous les types de cellules du corps. L'anémone de mer Nematostella vectensis est également très régénératrice : elle peut se reproduire de manière asexuée par bourgeonnement et ne montre aucun signe de vieillissement, ce qui en fait un sujet intéressant pour la recherche sur les cellules souches. Cependant, les chercheurs n'ont pas encore été en mesure d'identifier des cellules souches chez ces animaux.
Grâce à la nouvelle méthode "Single Cell Genomics", Technau et son équipe ont pu identifier les cellules d'un organisme complexe sur la base de leur profil transcriptomique spécifique et déterminer à partir de quelles cellules souches elles se sont développées. "En combinant l'analyse de l'expression génétique d'une seule cellule et la transgénèse, nous avons pu identifier une large population de cellules dans l'anémone de mer qui forment des cellules différenciées telles que les cellules nerveuses et les cellules glandulaires et qui sont donc des candidates pour les cellules souches multipotentes", explique le premier auteur Andreas Denner de l'Université de Vienne. Elles n'ont pas été découvertes jusqu'à présent en raison de leur taille minuscule.
Ces cellules souches potentielles expriment les gènes nanos et piwi, hautement conservés au cours de l'évolution, qui permettent le développement des cellules germinales (spermatozoïdes et ovules) chez tous les animaux, y compris l'homme. En mutant spécifiquement le gène nanos2 à l'aide des ciseaux génétiques CRISPR, les scientifiques ont également pu prouver que ce gène est nécessaire à la formation des cellules germinales chez les anémones de mer. Il a également été démontré chez d'autres animaux que ce gène est essentiel à la production de gamètes.
Cela prouve que la fonction de ce gène est apparue il y a environ 600 millions d'années et qu'elle a été conservée jusqu'à aujourd'hui. Ulrich Technau et son équipe souhaitent à présent étudier quelles propriétés particulières des cellules souches de l'anémone de mer sont à l'origine de son immortalité potentielle.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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