Alessandro Gardini, Ph.D., de l'Institut Wistar, et son laboratoire ont apporté un nouvel éclairage sur la manière dont certains processus biologiques déterminent le développement des cellules neurales. Leurs découvertes sur un complexe moléculaire de « pont » démontrent un nouveau niveau de détail dans la compréhension du développement neuronal précoce – ; ce qui est fondamental pour mieux comprendre les syndromes neurodéveloppementaux. Le nouvel article, « Le module d'amélioration de l'intégrateur contrôle l'identité cellulaire et l'engagement précoce du destin neuronal » a été publié dans la revue, Biologie cellulaire naturelle.
En parvenant à une meilleure compréhension de la façon dont le système nerveux se développe dès le plus jeune niveau, nous sommes mieux placés pour évaluer les causes et les solutions potentielles aux troubles neurodéveloppementaux. Notre recherche fournit des preuves précieuses que le développement des cellules neurales n’est pas uniquement piloté par des facteurs de transcription. »
Alessandro Gardini, Institut Wistar
Bien que chaque cellule de notre corps porte la même information génétique, toutes les cellules ne sont pas identiques. Les cellules reçoivent des instructions sur le type de cellule à devenir : cellules musculaires, cellules sanguines, neurones, etc. Dans les premiers stades du développement biologique, les cellules souches passent d'un état de « pluripotence », qui est la capacité d'une cellule non spécialisée à se développer. dans un certain nombre de types de cellules matures et spécialisées en fonction des signaux biologiques et des apports qu'elles reçoivent en cours de route.
Le Dr Alessandro Gardini s'est intéressé aux signaux et aux entrées qui amènent les cellules souches pluripotentes à se développer en cellules neurales au cours du processus de « neurogenèse » : la formation du système nerveux humain, y compris le cerveau. La neurogenèse humaine n'est pas entièrement comprise, mais certaines mutations au sein des sous-unités d'un complexe protéique appelé Integrator, qui influence la neurogenèse, ont été associées à des troubles du développement neurologique.
Gardini et son équipe ont évalué la sous-unité INST10 d'intégrateur, qui, dans les cellules des systèmes nerveux central et périphérique, était plus abondante que les autres sous-unités du même complexe protéique d'intégrateur ; cela a confirmé que les cellules neurales avaient un besoin essentiel d'INST10. Utilisant un modèle cellulaire qui imite le développement neuronal précoce, les chercheurs ont confirmé que les cellules avec INST10 diminué présentent non seulement des signatures d'expression génique très différentes – ; ils semblaient également s'éloigner du développement en cellules neurales pour se développer en cellules mésenchymateuses, une confirmation que la présence d'INST10 maintient l'identité cellulaire des neurones.
Au niveau de l'analyse unicellulaire, les lignées de cellules souches avec INST10 diminué ont perdu l'expression des « gènes neuronaux maîtres » même si elles ont acquis des signatures d'expression génique compatibles avec la programmation pour devenir des cellules intestinales ou des tissus lisses. Ces résultats ont confirmé qu'INST10 est essentiel au maintien de l'identité cellulaire des cellules neurales, à la fois pendant le développement initial et tout au long de la vie de la cellule.
