Nous utilisons nos lèvres pour parler, manger, boire et respirer ; ils signalent nos émotions, notre santé et notre beauté esthétique. Il faut une structure complexe pour remplir autant de rôles, de sorte que les problèmes de lèvres peuvent être difficiles à réparer efficacement. La recherche fondamentale est essentielle pour améliorer ces traitements, mais jusqu'à présent, les modèles utilisant des cellules labiales – ; qui fonctionnent différemment des autres cellules de la peau – ; n'étaient pas disponibles. Dans une nouvelle étude publiée dans Frontières de la biologie cellulaire et du développementles scientifiques rapportent l'immortalisation réussie de cellules labiales données, permettant le développement de modèles de lèvres cliniquement pertinents en laboratoire. Cette preuve de concept, une fois étendue, pourrait bénéficier à des milliers de patients.
« La lèvre est un élément très important de notre visage », a déclaré le Dr Martin Degen de l'Université de Berne. « Tous les défauts de ce tissu peuvent être très défigurants. Mais jusqu'à présent, il manquait des modèles de cellules labiales humaines pour développer des traitements. Grâce à notre étroite collaboration avec la Clinique universitaire de chirurgie pédiatrique de l'Hôpital universitaire de Berne, nous avons pu changer cela en utilisant la lèvre des tissus qui auraient été jetés autrement. »
Service du bout des lèvres
Les cellules primaires données directement par un individu sont idéales pour ce type de recherche, car on pense qu'elles conservent des caractéristiques similaires à celles du tissu d'origine. Cependant, ces cellules ne peuvent pas être reproduites indéfiniment et sont souvent difficiles et coûteuses à acquérir.
Le tissu des lèvres humaines n’est pas régulièrement disponible. Sans ces cellules, il est impossible d’imiter les caractéristiques des lèvres in vitro« .
Dr Martin Degen, Université de Berne
La deuxième meilleure option serait des cellules labiales immortalisées qui peuvent être cultivées en laboratoire. Pour y parvenir, les scientifiques modifient l’expression de certains gènes, permettant ainsi aux cellules de continuer à se reproduire alors qu’elles devraient normalement atteindre la fin de leur cycle de vie et s’arrêter.
Les scientifiques ont sélectionné des cellules cutanées à partir de tissus donnés par deux patients : l'un subissant un traitement pour une lacération des lèvres et l'autre subissant un traitement pour une fente labiale. Les scientifiques ont utilisé un vecteur rétroviral pour désactiver un gène qui arrête le cycle de vie d'une cellule et pour modifier la longueur des télomères aux extrémités de chaque chromosome, ce qui améliore la longévité des cellules.
Ces nouvelles lignées cellulaires ont ensuite été testées rigoureusement pour s’assurer que le code génétique des lignées cellulaires restait stable lors de leur réplication et conservait les mêmes caractéristiques que les cellules primaires. Pour s'assurer que les cellules immortalisées n'avaient pas développé de caractéristiques cancéreuses, les scientifiques ont recherché des anomalies chromosomiques et ont essayé de cultiver à la fois les nouvelles lignées et une lignée de cellules cancéreuses sur de la gélose molle ; seules les cellules cancéreuses devraient pouvoir se développer sur ce milieu. Les lignées cellulaires ne présentaient aucune anomalie chromosomique et ne pouvaient pas se développer sur la gélose. Les scientifiques ont également confirmé que les lignées cellulaires se comportaient comme leurs homologues primaires non modifiées en testant leur production de protéines et d'ARNm.
Le sourire de Mona Lisa
Enfin, les scientifiques ont effectué des tests pour voir comment les cellules pourraient fonctionner comme futurs modèles expérimentaux pour la cicatrisation des lèvres ou les infections. Premièrement, pour voir si les cellules pouvaient agir comme des proxys précis pour la cicatrisation des plaies, ils ont gratté des échantillons de cellules. Les cellules non traitées ont refermé la plaie au bout de huit heures, tandis que les cellules traitées avec des facteurs de croissance ont refermé la plaie plus rapidement ; ces résultats correspondaient à ceux observés dans les cellules cutanées d’autres parties du corps.
Ensuite, les scientifiques ont développé des modèles 3D en utilisant les cellules et les ont infectées avec Candida albicansune levure qui peut provoquer de graves infections chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli ou dont les lèvres sont fendues. Les cellules ont fonctionné comme prévu, l’agent pathogène envahissant rapidement le modèle car il infecterait le véritable tissu des lèvres.
« Notre laboratoire se concentre sur une meilleure connaissance des voies génétiques et cellulaires impliquées dans les fentes labiales et palatines », a déclaré Degen. « Cependant, nous sommes convaincus que les modèles 3D établis à partir de cellules labiales immortalisées en bonne santé ont le potentiel d'être très utiles dans de nombreux autres domaines de la médecine. »
« L'un des défis est que les kératinocytes des lèvres peuvent être de nature labiale, muqueuse ou mixte », a-t-il ajouté. « En fonction de la question de recherche, une identité cellulaire particulière peut être requise. Mais nous disposons des outils nécessaires pour caractériser ou purifier ces populations individuelles. in vitro« .
