CELLULES SOUCHES: A-t-on trouvé la clé de la totipotence? – Cell Stem Cell

Un défi majeur dans la recherche sur les cellules souches est de pouvoir reprogrammer des cellules différenciées à l’état totipotent, c’est-à-dire ayant la capacité de générer un organisme entier. Ces chercheurs de l’Institut Riken, au Japon identifient ici un duo de protéines histones qui améliorent considérablement la génération de cellules souches pluripotentes induites (CSPi) et une première clé pour générer, peut-être, des cellules souches totipotentes induites.

Les cellules différenciées peuvent être ramenées à l’état de cellules souches pluripotentes, soit, expliquent les chercheurs, en induisant artificiellement l’expression de 4 facteurs appelés facteurs «  Yamanaka  », ou en les soumettant à un type de stress via un pH faible, comme cela vient d’être démontré. Cependant, aucune tentative pour créer des cellules souches totipotentes capables de donner naissance à un organisme entièrement formé, à partir de cellules différenciées, n’a à ce jour été menée à bien.

Le Dr Shunsuke Ishii, du Riken Institute est parti à la recherche de la molécule qui, dans l’ovocyte de mammifère, induit la reprogrammation complète du génome permettant la génération de cellules souches embryonnaires totipotentes. Soit le mécanisme sous-jacent dans la fécondation normale ou dans le transfert nucléaire de cellules somatiques (TNCT), une technique de clonage cellulaire.

Les scientifiques ont choisi de se concentrer sur 2 protéines histones, TH2A et TH2B, connues pour être spécifiques aux testicules, où elles se lient fortement à l’ADN et affectent l’expression des gènes. Lorsqu’ils ajoutent TH2A/TH2B aux facteurs dits facteurs «  Yamanaka  », la combinaison accélère, avec un multiplicateur de 20, la production de cellules de cellules souches pluripotentes induites (CSPi- visuel ci-contre) et multiplie par 2 à 3 la vitesse du processus. TH2A et TH2B s’avèrent même être des substituts pour 2 des facteurs Yamanaka.

2 protéines + des ovocytes, pour générer des cellules totipotentes ?Par expérience sur des souris dépourvues de ces 2 protéines, les chercheurs montrent que TH2A TH2B fonctionnent de manière combinée, sont fortement exprimées dans les ovocytes et les ovules fécondés et sont nécessaires pour le développement de l’embryon après la fécondation. Leurs niveaux diminuent ensuite avec le développement de l’embryon.

Les scientifiques parviennent obtenir des souris «  chimères  » (En gris sur le visuel  ci-contre) à partir de CSPi en utilisant les facteurs TH2A et TH2B et 2 facteurs Yamanaka.

Leurs résultats suggèrent que ces 2 protéines histones pourraient permettre de reprogrammer, à partir d’ovocytes, un ensemble de gènes impliqués dans la génération de cellules totipotentes.

Source: Cell Stem Cell 6 February 2014 DOI:10.1016/j.stem.2013.12.015Histone Variants Enriched in Oocytes Enhance Reprogramming to Induced Pluripotent Stem Cells(Visuels@Riken)

Accéder aux dernières actualités sur les cellules souches

Lire aussi :CELLULES SOUCHES: Quand une cellule mature peut faire l’acquisition de la pluripotence-