Une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Toronto a découvert qu'un groupe de cellules situées dans la peau et dans d'autres zones du corps, appelées cellules souches de la crête neurale, sont à l'origine de neurones reprogrammés découverts par d'autres chercheurs.
Leurs découvertes réfutent la théorie populaire de la reprogrammation cellulaire selon laquelle toute cellule développée peut être amenée à changer d’identité en un type de cellule totalement indépendant grâce à l’infusion de facteurs de transcription. L’équipe propose une théorie alternative : il existe un type rare de cellules souches qui est unique dans sa capacité à être reprogrammé en différents types de cellules.
« Nous pensions que la plupart des cas de reprogrammation cellulaire pouvaient être attribués à une cellule souche rare et à potentiel multiple présente dans tout le corps et dormant au sein de populations de cellules matures », a déclaré Justin Belair-Hickey, premier auteur de l'étude et diplômé. étudiant du Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research de l'Université de Toronto.
On ne comprend pas vraiment pourquoi la reprogrammation tend à être un processus inefficace. Nos données expliquent cette inefficacité en démontrant que la cellule souche de la crête neurale est l'une des rares cellules souches capables de produire le type de cellule reprogrammée souhaité.
Justin Belair-Hickey, Centre Donnelly de recherche cellulaire et biomoléculaire, Université de Toronto
L'étude a été publiée récemment dans la revue Rapports sur les cellules souches.
Les cellules de la crête neurale, situées sous le follicule pileux dans la peau, sont génétiquement prédisposées à se développer en neurones. Cela n’est pas surprenant, car de nombreux types de cellules de la peau proviennent du même endroit de l’embryon que les neurones : la couche germinale ectodermique. L'ectoderme est la couche la plus externe des trois couches de cellules qui se forment au cours du développement embryonnaire.
L’équipe a été amenée à mener cette étude en s’interrogeant sur la manière dont les données expérimentales issues de la recherche sur la reprogrammation cellulaire sont interprétées en termes de flexibilité de l’identité d’une cellule. Cela inclut des théories sur la manière dont les cellules matures d'une couche embryonnaire peuvent être directement reprogrammées en cellules matures d'une autre couche embryonnaire, même si les trois couches germinales sont séparées par des histoires de développement différentes. Ils ont émis l’hypothèse que la reprogrammation cellulaire ne peut se produire qu’à partir d’une cellule souche vers une cellule mature, où les deux proviennent de la même couche germinale.
« Je pense que les affirmations concernant la reprogrammation directe sont soit exagérées, soit basées sur des interprétations inexactes des données », a déclaré Belair-Hickey. « Nous avons entrepris de démontrer que l'identité d'une cellule est beaucoup plus définie et stable que ce que le domaine de la reprogrammation cellulaire a proposé. À première vue, il semble que nous ayons trouvé des cellules cutanées qui peuvent être reprogrammées en neurones, mais ce que nous avons J'ai découvert que des cellules souches de la peau proviennent du cerveau. »
Les cellules souches de la crête neurale se trouvent dans tout le corps, notamment dans la peau, les os et le tissu conjonctif. Leur distribution dans tout le corps, leur capacité à être reprogrammées dans de nombreux types de cellules et leur accessibilité au sein de la peau pour leur collecte en font un candidat à fort potentiel pour la transplantation de cellules souches afin de traiter des maladies.
« Les cellules souches de la crête neurale sont peut-être passées inaperçues auprès des autres chercheurs qui étudient la reprogrammation cellulaire car, même si elles sont répandues dans tout le corps, elles sont également rares », a déclaré Derek van der Kooy, chercheur principal de l'étude et professeur de génétique moléculaire au Donnelly Center. et la Faculté de médecine Temerty de l'Université de Toronto. « En tant que telles, elles ont peut-être été confondues avec des cellules matures de divers types de tissus qui pourraient être reprogrammées en d'autres types de cellules. Je pense que ce que nous avons découvert est un groupe unique de cellules souches qui peuvent être étudiées pour comprendre le véritable potentiel de reprogrammation cellulaire.
