Les cellules souches du cerveau se divisent au fil des mois pour créer de nouvelles cellules nerveuses

Pour la première fois, des scientifiques de l’Université de Zurich ont pu observer des cellules souches dans le cerveau de souris adultes qui se divisent au cours de plusieurs mois pour créer de nouvelles cellules nerveuses. L’étude montre que les cellules souches du cerveau sont actives sur une longue période et fournit ainsi de nouvelles perspectives pour la recherche sur les cellules souches.

Les cellules souches créent de nouvelles cellules nerveuses dans le cerveau pendant toute la durée de vie. L’un des endroits où cela se produit est l’hippocampe, une région du cerveau qui joue un rôle important dans de nombreux processus d’apprentissage. Une réduction du nombre de cellules nerveuses nouvellement formées a été observée, par exemple, dans le contexte de la dépression et de la maladie d’Alzheimer, et est associée à une performance de mémoire réduite dans ces conditions.

Du comportement des cellules souches à l’activité des gènes dans les cellules individuelles

Dans une étude publiée dans Neuroscience de la nature, le groupe autour de Sebastian Jessberger, professeur à l’Institut de recherche sur le cerveau de l’Université de Zurich, a montré que les cellules souches de l’hippocampe des souris sont actives sur une période de plusieurs mois.

Les chercheurs, dirigés par la doctorante Sara Bottes et les postdocs Baptiste Jaeger et Gregor Pilz, ont utilisé la microscopie et les analyses génétiques de pointe (utilisant le séquençage d’ARN unicellulaire) de cellules souches et de leurs cellules filles pour analyser la formation de nouvelles cellules nerveuses. Cela leur a permis d’observer que des populations de cellules souches spécifiques sont actives pendant des mois et peuvent se diviser à plusieurs reprises. Cela avait déjà été suspecté dans des études antérieures, mais c’est la première fois qu’il y a des preuves directes.

Les chercheurs ont également été en mesure d’utiliser le séquençage d’ARN unicellulaire de cellules souches et de leurs cellules filles pour démontrer que les cellules souches ayant un comportement de division différent (peu de divisions cellulaires par opposition à une activité de cellules souches de longue durée) peuvent être différenciées sur la base de leur composition moléculaire et l’expression des gènes.

Exploiter les cellules souches à des fins thérapeutiques

La combinaison de deux méthodes modernes – la microscopie à deux photons et le séquençage d’ARN unicellulaire – nous a permis d’identifier précisément les cellules souches qui peuvent se diviser au cours des mois. « 

Sebastian Jessberger, professeur, Institut de recherche sur le cerveau de l’Université de Zurich

Il ajoute que les preuves qu’ils ont maintenant présentées d’une division durable des cellules souches ont des implications pour les futures approches thérapeutiques: «Nous savons maintenant qu’il existe vraiment des cellules souches qui se divisent sur une période de plusieurs mois. Le séquençage d’ARN unicellulaire nous donne notre premier aperçu de quels gènes sont importants en termes de comportement de division des cellules individuelles. « 

Les nouvelles découvertes formeront la base des efforts futurs pour étudier en détail comment des gènes spécifiques contrôlent l’activité des cellules souches. Jessberger résume les prochains objectifs de recherche: «L’imagerie et le séquençage d’ARN unicellulaire nous ont donné des informations complètement nouvelles que nous allons maintenant utiliser pour pouvoir réguler systématiquement l’activité de certains gènes à l’avenir. Puisque nous savons maintenant qu’il y a cellules souches qui peuvent se diviser sur une période plus longue, nous souhaitons à l’avenir essayer d’augmenter l’activité de division de ces cellules et donc la formation de nouvelles cellules nerveuses, par exemple dans le cadre de maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer.