Reprogrammer des cellules souches
Les cellules souches pluripotentes sont capables de se multiplier indéfiniment et de produire tous les types de cellules somatiques d'un organisme. La découverte d'une méthode directe pour induire des cellules souches pluripotentes et les reprogrammer, a ouvert la possibilité de concevoir des systèmes d'administration de gènes basés sur des tranposons et se passant de virus. Cependant, les gères requis pour la reprogrammation s'intègrent de manière permanente au génome des cellules hôtes. Ceci peut perturber la fonction des gènes endogènes, voire conduire à des cancers. Le projet INDUSTEM («Comparative stem cell research in mouse and humans»), financé par l'UE, a testé une nouvelle méthode de reprogrammation, basé sur le transposon «Sleeping Beauty». Celui-ci est un outil pour manipuler génétiquement des cellules mammaliennes, grâce à des éléments d'ADN qui peuvent «sauter» dans et hors du génome par l'expression de transposases. Les chercheurs ont reprogrammé les cellules souches pluripotentes induites en transposant les cassettes d'expression Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc (OSKM) et OSKM + Lin28 (OSKML), mobilisées par la transposase SB100X hyperactive. Comme source de reprogrammation, ils ont utilisé des fibroblastes embryonnaires de souris ainsi que de prépuce et de fœtus humains. Le système de transposon Sleeping Beauty a obtenu une efficacité semblable à celles des vecteurs rétroviraux pour la dérivation des cellules souches pluripotentes induites. La co-expression du cluster miRNA302/367 et de la cassette OSKM a notablement accéléré la reprogrammation et a amélioré son efficacité. Les cellules souches pluripotentes induites ont montré un caryotype stable, l'expression des marqueurs des cellules souches et la possibilité de se différencier in vitro en corps embryoïdes. Les travaux ont démontré la possibilité d'échanger Cre à l'aide de la recombinase, permettant simultanément le retrait de la cassette de reprogrammation et l'inhibition ciblée d'une cassette d'expression donnée, dans le locus étiqueté par le transposon des cellules souches pluripotentes induites des souris. Cette stratégie permettrait de corriger une déficience génétique en insérant sur le site voulu un gène thérapeutique, dans le génome de cellules souches pluripotentes induites et autologues, car venant du patient lui-même. Les résultats du projet ont été présentés dans plusieurs publications. INDUSTEM a ainsi amélioré des protocoles efficaces de différenciation pour la production de cardiomyocytes. Plus important encore, ils sont basés sur des milieux de culture définis exempts de produits animaux, ce qui est requis pour les futures applications cliniques.
