Pour étudier le système immunitaire dans la santé humaine et les maladies, les scientifiques utilisent couramment la manipulation génétique des cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (HSPC) de souris comme système modèle puissant. Ces études ont été extrêmement précieuses dans la lutte contre un certain nombre de maladies humaines. Cependant, les procédures actuelles sont complexes, longues et coûteuses.
Dans une nouvelle étude publiée dans COMMUNICATION NATURE, des chercheurs de l’Université de Tsukuba ont développé une nouvelle technique qui a le potentiel de surmonter les limitations associées à ces modèles, connus sous le nom de souris chimériques de moelle osseuse (BM). Ce système permet aux scientifiques d’observer et d’étudier comment les altérations génétiques affectent les phénotypes et les comportements des cellules immunitaires dans un cadre physiologique.
La première étape de la génération de souris chimériques BM consiste à utiliser l’irradiation pour détruire le système immunitaire de la souris hôte. La BM est ensuite acquise à partir d’une souris donneuse et les HSPC sont isolées à l’aide d’un processus appelé tri cellulaire activé par fluorescence (FACS). Ensuite, les HSPC sont manipulées génétiquement puis greffées dans la souris hôte irradiée, où elles reconstituent le système immunitaire. Ce processus présente certaines lacunes, notamment le coût du FACS et l’expertise technique nécessaire pour l’exécuter. De plus, l’irradiation peut nuire à la santé de la souris, même après la reconstitution du système immunitaire. Pour ces raisons, le groupe de recherche de l’Université de Tsukuba a cherché à remédier à ces problèmes avec une nouvelle méthode.
Les souris chimériques BM sont extrêmement utiles dans le domaine de l’immunologie. Nous voulions optimiser ce modèle pour améliorer le bien-être animal et réduire le besoin d’équipement spécialisé. »
Professeur Satoshi Yamazaki, auteur principal de l’étude
L’équipe a développé un milieu de culture cellulaire spécifique qui a été utilisé pour cultiver des HSPC en laboratoire. Ce milieu a été complété par certaines molécules stimulantes, appelées facteurs de croissance et cytokines, qui ont favorisé la croissance des HSPC en culture.
« La croissance des HSPC dans notre milieu nouvellement formulé a éliminé le besoin de FACS », explique le professeur Yamazaki. « Nous pourrions également manipuler génétiquement les HSPC au sein de ce système de culture. »
De plus, les auteurs ont expliqué comment ces HSPC cultivées peuvent être greffées avec succès chez des souris receveuses immunocompétentes non conditionnées. Cela signifie que les souris hôtes n’ont pas besoin d’être irradiées, ce qui élimine les effets expérimentaux et toxiques négatifs associés à ce processus.
Dans l’ensemble, cette approche révolutionnaire peut être appliquée pour étudier le système immunitaire dans des états sains et malades et contribuera à faciliter une méthode plus rentable, sûre et scientifiquement rigoureuse.
La source:
Référence de la revue :
Ochi, K., et al. (2021) Génération de souris chimérique de moelle osseuse non conditionnée à l’aide d’un enrichissement basé sur la culture de cellules souches et progénitrices hématopoïétiques. Communications naturelles. doi.org/10.1038/s41467-021-23763-z.
