Guider la régénération tissulaire
Les cellules souches pluripotentes (CSP) sont prometteuses dans les domaines de la médecine régénérative et dans la modélisation des maladies. Elles existent à des états naïfs et primaires, dont les équivalents murins sont les cellules souches embryonnaires (CSE) et les CS épiblastiques (CSEpi), respectivement. Le projet MMSR (The molecular mechanisms of stem cell self renewal) a étudié le rôle des protéines de signalisation Wnt dans l'auto-renouvellement et la différenciation des CSP humaines et murines. Avec un degré de conservation élevé pour de nombreuses espèces comme la drosophile et l'homme, la signalisation Wnt repose au cœur du développement embryonnaire. De plus, toute perturbation de cette dernière est associée aux maladies comme la sensibilité à l'insuline et le cancer. Les chercheurs de MMSR ont fait d'étonnantes découvertes. Les signaux de Wnt agissent comme des facteurs d'auto-renouvellement pour les CSE et sont effectivement nécessaires pour inhiber leur développement en CSEpi. De plus, les CSE constituent la source des protéines Wnt et régulent ainsi la transition de pluripotence naïve à primaire. Comme les CSE humaines (CSEh) diffèrent des CSE murines et qu'elles possèdent un certain degré de pluripotence primaire, cela pourrait s'avérer être important pour la reprogrammation des cellules humaines adultes à l'état de pluripotence. L'un des obstacles aux applications thérapeutiques des CSEh est qu'il existe un contrôle limité de la différenciation. Les chercheurs ont montré que les signaux Wnt endogènes sont des médiateurs secrets de la différenciation induite par les facteurs de croissance, dont Bmp4. Membre de la famille des protéines morphogénétiques osseuses, Bmp4 induit la formation du mésoderme par les facteurs de gastrulation. Par contre, Bmp4 ne dépend pas de Wnt dans l'induction de la différenciation de trophoblastes, d'où son utilité pour la différenciation des lignées. Il est possible de contrôler la différenciation notamment parce que les signaux de Wnt endogènes interfèrent avec l'auto-renouvellement des CSEh et des CSEpi murines. En effet, l'inhibition de Wnt réussit à supprimer la différenciation de sorte qu'il n'est pas nécessaire de procéder à l'élimination manuelle habituelle des cellules différenciées, réduisant ainsi fortement les compétences et le travail impliqué dans la manipulation des CSEh. Les résultats du projet promettent d'avoir un impact sur la différenciation guidée des CSEh dans les domaines de la thérapie des cellules souches et la recherche. Cette analyse moléculaire représente une première dans la dynamique moléculaire de l'auto-renouvellement.
Mots‑clés
Régénération tissulaire, cellules souches, auto-renouvellement, couches germinatives, protéines Wnt