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Les scientifiques de l’UCLA ont découvert un lien entre une protéine et la capacité des cellules souches du sang humain à s’auto-renouveler. Dans une étude publiée dans la revue Nature, l’équipe rapporte que l’activation de cette protéine provoque le renouvellement automatique des cellules souches du sang au moins douze fois dans des conditions de laboratoire.

L’auto-renouvellement des cellules souches du sang avec une protéine

La multiplication des cellules souches sanguines dans des conditions extérieures au corps humain pourrait considérablement améliorer les options de traitement pour les cancers du sang tels que la leucémie et pour de nombreuses maladies du sang héréditaires.
Les cellules souches du sang, également appelées cellules souches hématopoïétiques, se trouvent dans la moelle osseuse, où elles se renouvellent et se différencient pour créer tous les types de cellules sanguines. Les greffes de moelle osseuse sont utilisées depuis des décennies pour traiter les personnes souffrant de certaines maladies du sang ou du système immunitaire.
Cependant, les greffes de moelle osseuse ont des limites significatives: il n’est pas toujours possible de trouver un donneur compatible, le système immunitaire du patient peut rejeter ces cellules étrangères et le nombre de cellules souches transplantées peut ne pas être suffisant pour traiter efficacement certaines maladies.
Dans leur laboratoire, les chercheurs ont analysé les gènes qui s’éteignent lorsque les cellules souches du sang humain perdent leur capacité de s’auto-renouveler. Ils ont également identifié les gènes désactivés lorsque les cellules souches du sang se différencient en cellules sanguines spécifiques. comme des globules blancs ou rouges. Ils ont ensuite placé des cellules souches du sang dans des boîtes de laboratoire et ont observé quels gènes étaient désactivés. En utilisant des cellules souches pluripotentes, ils ont fabriqué des cellules ressemblant à des cellules souches sanguines, mais incapables de se renouveler et ont surveillé quels gènes n’étaient pas activés.

Le gène MLLT3 est étroitement lié au potentiel d’auto-renouvellement 

Ils ont découvert que l’expression d’un gène appelé MLLT3 était étroitement liée au potentiel d’auto-renouvellement des cellules souches du sang et que cette protéine générée par le gène MLLT3 donnait aux cellules souches du sang les instructions nécessaires pour maintenir son aptitude à s’auto-renouveler. Pour ce faire, il collabore avec d’autres protéines régulatrices pour que des parties importantes de la machinerie des cellules souches du sang puissent fonctionner pendant la division cellulaire.
Les chercheurs se sont demandés si le maintien du niveau de la protéine MLLT3 dans les cellules souches du sang dans des boîtes de laboratoire serait suffisant pour améliorer leurs capacités d’auto-renouvellement. En utilisant un vecteur viral – un virus spécialement modifié, capable de transmettre des informations génétiques au noyau d’une cellule sans causer de maladie – l’équipe a inséré un gène actif MLLT3 dans des cellules souches sanguines et a observé que les cellules souches sanguines fonctionnelles étaient capables de se multiplier au moins douze fois plus dans des plats de laboratoire.
D’autres études récentes ont identifié de petites molécules – des composés organiques souvent utilisés pour créer des médicaments – qui aident à la multiplication de cellules souches du sang humain en laboratoire. Lorsque l’équipe de Mikkola a utilisé ces petites molécules, elle a constaté que l’auto-renouvellement des cellules souches sanguines s’améliorait mais que les cellules ne pouvaient pas maintenir les niveaux de MLLT3 appropriés et qu’elles ne fonctionnaient pas aussi bien lorsqu’elles étaient transplantées chez la souris.

Une méthode qui insère le gène actif MLLT3 pour créer des cellules sanguines efficaces

«Ces précédentes découvertes avec ces petites molécules sont très importantes et nous les construisons», a déclaré Vincenzo Calvanese, scientifique en charge de cette étude. « Notre méthode, qui expose les cellules souches du sang aux petites molécules et insère également un gène actif MLLT3, crée des cellules souches du sang qui s’intègrent bien dans la moelle osseuse chez les souris, permettant de produire efficacement tous les types de cellules sanguines et de maintenir leur capacité d’auto-renouvellement. »
Fait important, la MLLT3 a permis aux cellules souches du sang de se renouveler elles-mêmes à un rythme raisonnable; elles n’ont acquis aucune caractéristique dangereuse telle que la multiplication excessive ou des mutations et la production de cellules anormales pouvant mener à la leucémie.

Trouver des moyens d’allumer et d’éteindre la MLLT3 sans utiliser de vecteur viral

Les prochaines étapes pour les chercheurs consistent à déterminer quelles protéines et quels éléments de l’ADN des cellules souches du sang influencent l’interrupteur marche-arrêt de MLLT3, et comment cela peut être contrôlé à l’aide des ingrédients contenus dans les plats de laboratoire. Avec cette information, ils pourraient éventuellement trouver des moyens d’allumer et d’éteindre la MLLT3 sans utiliser de vecteur viral, ce qui serait plus sûr pour une utilisation en milieu clinique.
Source : University of California, Los Angeles
Crédit photo : Pixabay

Des cellules souches du sang qui s'auto-renouvellentmartinBiologie
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