CELLULES SOUCHES: Découverte d'une protéine clé de la totipotence – INSERM et Nature Structural & Molecular Biology

Il est déjà possible d’obtenir in vitro des cellules pluripotentes c’est-à-dire capables de générer tous les tissus d’un organisme. Cependant le 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. De nombreuses équipes, notamment japonaises et britanniques s’y sont essayées. Ici, c’est une équipe Inserm et Université de Strasbourg qui contribue à ce défi, en identifiant un complexe protéique clé, impliqué, au stade de la totipotence, dans l’organisation de l’ADN. Des résultats présentés dans la revue Nature Structural & Molecular Biology.

Plusieurs équipes de recherche ont tenté de dépasser en antériorité le stade des cellules souches déjà à stade précoce et déjà capables de produire plusieurs types de cellules et de tissus, les cellules souches pluripotentes. Plusieurs techniques ont donc été développées pour aboutir à des cellules totipotentes, c’est-à-dire capables de se différencier en n’importe quel type de cellule ou de tissu dans le corps humain et de constituer un organisme entier. Que propose cette équipe franco-allemande ?

La totipotence est un état beaucoup plus plastique que la pluripotence, précise le communiqué de l’Inserm. Si juste après la fécondation, aux stades 1 ou 2, les cellules sont encore  » totipotentes « , c’est-à-dire capables de produire un embryon entier, ensuite, au fil des divisions cellulaires, les cellules perdent cette plasticité. Au stade  » cellules souches embryonnaires « , elles sont encore pluripotentes, au stade blastocyste, les cellules sont spécialisées. Le défi consisterait à pouvoir  » revenir en arrière « , et, à partir d’une cellule différenciée, obtenir une cellule pluripotente, puis une cellule totipotente.

Ici, les chercheurs de l’Inserm identifient des caractéristiques des cellules totipotentes. En comparant des cellules aux tous premiers stades embryonnaires (stade 2) aux caractéristiques proches des cellules totipotentes, aux cellules de l’embryon précoce, les chercheurs constatent que les cellules totipotentes ont un ADN moins condensé et que l’expression de certaines protéines (CAF1) impliquées dans l’organisation de l’ADN est diminuée. Ils suggèrent que ce complexe protéique CAF1 serait ainsi responsable du maintien de l’état pluripotent.

La découverte de cet élément clé de la totipotence ouvre de nouvelles perspectives pour la production de cellules totipotentes, une étape essentielle en médecine régénérative.

Sources: Communiqués INSERM De la pluripotence à la totipotence et Nature Structural & Molecular Biology 3 August, 2015 doi:10.1038/nsmb.3066 Early embryonic-like cells are induced by down-regulation of replication-dependent chromatin assembly

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