Les chercheurs qui ont précédemment développé une recette pour transformer les cellules de la peau en cellules primitives ressemblant à des muscles qui peuvent être maintenues indéfiniment en laboratoire sans perdre le potentiel de devenir des muscles matures ont maintenant découvert comment cette recette fonctionne et quels changements moléculaires elle déclenche dans les cellules. La recherche, qui a été dirigée par des scientifiques du Massachusetts General Hospital (MGH) et est publiée dans Gènes et développement, pourrait permettre aux cliniciens de générer des cellules musculaires adaptées au patient pour aider à traiter les blessures musculaires, la dégénérescence musculaire liée au vieillissement ou des affections telles que la dystrophie musculaire.
On sait que l’expression d’un gène de régulation musculaire appelé MyoD est suffisant pour convertir directement les cellules de la peau en cellules musculaires matures ; cependant, les cellules musculaires matures ne se divisent pas et ne se renouvellent pas, et par conséquent, elles ne peuvent pas être propagées à des fins cliniques. « Pour remédier à cette lacune, nous avons développé il y a plusieurs années un système pour convertir les cellules de la peau en cellules souches musculaires auto-renouvelables que nous avons inventées, les cellules progénitrices myogéniques induites, ou iMPC. Notre système utilise MyoD en combinaison avec trois produits chimiques que nous avons précédemment identifiés comme des facilitateurs de la plasticité cellulaire dans d’autres contextes », explique l’auteur principal Konrad Hochedlinger, PhD, chercheur principal au Center for Regenerative Medicine de la MGH et professeur de médecine à la Harvard Medical School.
Dans cette dernière étude, Hochedlinger et ses collègues ont découvert les détails de la façon dont cette combinaison convertit les cellules de la peau en iMPC. Ils ont découvert que pendant MyoD l’expression à elle seule amène les cellules de la peau à prendre l’identité de cellules musculaires matures, l’ajout des trois produits chimiques amène les cellules de la peau à acquérir à la place un état de type cellule souche plus primitif. Il est important de noter que les iMPC sont moléculairement très similaires aux cellules souches du tissu musculaire, et les cellules musculaires dérivées des iMPC sont plus stables et matures que les cellules musculaires produites avec l’expression MyoD seule. « Mécaniquement, nous avons montré que MyoD et les produits chimiques aident à éliminer certaines marques sur l’ADN appelées méthylation de l’ADN », explique l’auteur principal Masaki Yagi, PhD, chercheur à MGH. « La méthylation de l’ADN maintient généralement l’identité des cellules spécialisées, et nous avons montré que son élimination est la clé pour acquérir une identité de cellule souche musculaire. »
Hochedlinger note que les résultats peuvent être applicables à d’autres types de tissus en plus des muscles qui impliquent différents gènes régulateurs. La combinaison de l’expression de ces gènes avec les trois produits chimiques utilisés dans cette étude pourrait aider les chercheurs à générer différents types de cellules souches qui ressemblent étroitement à une variété de tissus du corps.
