Les mêmes gènes pourraient contenir la clé des cellules régénératrices dans l'oreille et l'œil, selon une nouvelle étude de souris du Laboratoire de cellules souches de l'USC de Ksenia Gnedeva, PhD, publié dans les Actes de l'Académie nationale des sciences (PNA).
La prolifération des cellules progénitrices en réponse à la blessure est une étape cruciale dans la régénération des récepteurs sensoriels, mais ce processus est bloqué dans l'oreille interne et la rétine des mammifères. En comprenant les gènes qui appliquent ce bloc, nous pouvons faire progresser les efforts pour restaurer l'audition et la vision chez les patients. «
Ksenia Gnedeva, PhD, professeur adjoint au Département d'Otolaryngologie de l'USC Tina et Rick Caruso – Chirurgie de la tête et du cou, et le Département de biologie des cellules souches et de médecine régénérative à la Keck School of Medicine of USC
Dans l'étude, les premiers auteurs Eva Jahanshir et les lamas Juan du laboratoire Gnedeva se sont concentrés sur un groupe de gènes en interaction appelée voie hippopotame, qui sert de signal « d'arrêter la croissance » que le laboratoire a montré qu'il inhibe la prolifération cellulaire dans l'oreille pendant le développement embryonnaire. Dans leurs expériences, les scientifiques ont démontré que la voie hippopotame supprime également la régénération des récepteurs sensoriels endommagés dans l'oreille et l'œil des souris adultes.
Les scientifiques ont utilisé un composé expérimental que le laboratoire a développé plus tôt pour inhiber une protéine clé dans la voie Hippo: LATS1 / 2. Lorsqu'elles sont exposées à ce composé de type médicament dans une boîte de Pétri, les cellules progénitrices connues sous le nom de cellules de soutien ont répondu en proliférant dans l'utricule, qui est un organe sensoriel dans l'oreille interne qui aide à l'équilibre. Cependant, les mêmes cellules n'ont pas répondu dans l'organe de Corti, qui est l'organe sensoriel auditif.
Les scientifiques ont ensuite identifié ce qui bloquait cette étape importante vers la régénération des cellules sensorielles dans l'organe de corti – un gène codant pour une protéine appelée p27Kip1 – et a montré que cette protéine inhibitrice était également élevée dans la rétine. Ils ont créé une souris transgénique dans laquelle le niveau de P27Kip1 pourrait être réduit dans l'oreille interne et la rétine pour voir comment cela aurait un impact sur la prolifération des cellules progénitrices en réponse dans les deux organes.
Chez ces souris, l'inhibition de la voie Hippo a effectivement provoqué la prolifération des cellules de soutien dans l'organe de Corti, une étape importante vers la régénération des cellules sensorielles de l'oreille. Dans la rétine, l'inhibition de la voie hippopotame a induit la prolifération des cellules progénitrices appelées Glia Müller. Étonnamment, les chercheurs ont découvert qu'une partie de la descendance de Müller Glia, sans autre manipulation, s'est convertie en photorécepteurs sensoriels et autres types de cellules neuronales dans la rétine.
« Il a été rapporté que P27Kip1 Les niveaux baissent après une blessure, ce qui pourrait offrir une brève fenêtre d'opportunité d'utiliser un composé de type médicament pour inhiber la voie Hippo et encourager la régénération dans l'oreille et l'œil « , a déclaré Gnedeva. » Alternativement, il pourrait être possible de développer un autre composé de type médicament pour réduire P27Kip1 niveaux. Ainsi, nos découvertes ont identifié de nouvelles cibles potentielles pour stimuler la régénération de l'audition et de la vision. »
Les co-auteurs supplémentaires sont Yeeun Kim, Kevin Biju et Sanyukta Oak du Gnedeva Lab.
Ce travail a été soutenu par le financement fédéral des National Institutes of Health Institute on Deafness et d'autres troubles de la communication (subvention 1R01DC020268, GRANTION DE FORMATION T32DC009975, et GRANTION DE FORMATION DE LA CLINICICE-SCIENTICE 5R25DC019700).
