Les cellules souches sont considérées comme l'un des outils les plus prometteurs dans le domaine de la médecine régénérative car elles sont un type de cellule qui peut donner naissance à toutes les cellules de notre corps et qui a le potentiel d'être utilisé pour traiter la perte tissulaire due à des dommages ou à une maladie. .
Des cellules souches similaires à celles d'origine embryonnaire peuvent être générées en laboratoire et sont appelées cellules souches induites (qui peuvent être obtenues à partir de cellules cutanées, par exemple).
Leur induction repose sur la reprogrammation de leur expression génique et produit une cellule souche à partir d'une cellule différenciée, une découverte qui lui a valu le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 2012.
Malgré leur potentiel, on en sait peu sur les mécanismes qui régissent la division des cellules souches, qui ont tendance à accumuler des erreurs de ségrégation chromosomique au cours de ce processus.
Les cellules souches peuvent se dupliquer presque indéfiniment et l'un des éléments nécessaires à une division cellulaire réussie (ou mitose) est le centromère. C'est le lieu de liaison des complexes protéiques qui garantissent que le matériel génétique, lorsqu'il est dupliqué et condensé dans les chromosomes, est réparti également entre les deux cellules filles.
Poussée par la curiosité de comprendre les mécanismes qui régissent la ségrégation chromosomique dans les cellules souches, l'équipe de chercheurs de l'IGC, dirigée par Raquel Oliveira et Lars Jansen, a conçu un projet de biologie fondamentale avec les yeux fixés sur les centromères et les complexes protéiques qui leur sont associés.
L'étude a permis « une définition précise de la composition et de la taille des centromères des cellules souches et a révélé que leurs chromosomes ont des centromères plus faibles que ceux des cellules différenciées. De plus, ces structures deviennent plus faibles en conséquence de l'acquisition de l'identité de la tige cellule elle-même », explique Inês Milagre, auteur principal de l'étude.
Cette « faiblesse '' d'une structure d'une telle importance pour la distribution correcte des chromosomes entre les cellules filles pourrait expliquer pourquoi ces cellules font plus d'erreurs lorsqu'elles se divisent.. «
Lars Jansen, chercheur principal, Instituto Gulbenkian de Ciencia
Jansen est également chercheur principal de l'université d'Oxford.
La forte tendance aux erreurs lors de la division cellulaire, qui est à l'origine d'anomalies chromosomiques, est actuellement l'une des plus grandes limitations à l'utilisation de ces cellules.
«Pour surmonter cette limitation, nous devons comprendre pourquoi de telles erreurs se produisent. Au-delà de l'importante découverte de cette étude, nous examinons maintenant d'autres structures qui sont importantes pour la division cellulaire afin d'avoir une vision plus holistique de toute la machinerie mitotique des cellules souches , afin que nous puissions inverser leur tendance aux divisions erronées », révèle Raquel Oliveira, chercheuse principale à l'IGC.
Cette étude apporte de nouvelles perspectives à la compréhension de la fidélité de la division cellulaire et pointe nos causes possibles de la présence d'anomalies, qui peuvent avoir un impact important sur les thérapies développées dans le domaine de la médecine régénérative.
La source:
Instituto Gulbenkian de Ciencia
Référence du journal:
Milagre, moi, et al. (2020) La reprogrammation des cellules humaines à la pluripotence induit une déplétion de la chromatine CENP-A. Biologie ouverte. doi.org/10.1098/rsob.200227.
