Similitudes entre les cellules souches adultes et embryonnaires

Les chercheurs se demandent depuis 2007 si les cellules souches pluripotentes induites par l’homme fonctionnent de la même manière que les cellules souches embryonnaires provenant d’embryons au stade primaire. Bien que les deux types de cellules aient la capacité de se différencier en n'importe quelle cellule du corps, leurs origines, dans les tissus embryonnaires et adultes, indiquent qu'elles ne sont pas égales.
Même si les deux études ont un potentiel énorme dans les enquêtes biologiques de base en plus de la thérapie de remplacement cellulaire et tissulaire, la nouvelle forme, appelée cellules IPS (cellules souches pluripotentes induites), présente deux avantages. Un des avantages est que, du fait qu’ils n’exigent pas d’embryons, ils sont confrontés à moins de contraintes éthiques et qu’ils peuvent être plus utiles dans les thérapies de remplacement cellulaire - le rejet immunitaire serait évité car ils proviennent des propres cellules du patient. Cependant, cela ne peut pas être considéré comme identique jusqu'à ce qu'il soit démontré que les cellules IPS ont les mêmes caractéristiques que les cellules souches embryonnaires.
Dans une étude publiée en ligne dans Méthodes NatureLes scientifiques de l’Université du Wisconsin-Madison révèlent la première mesure complète des protéines créées par les deux types de cellules souches.
Joshua Coon, professeur associé de chimie et de chimie biomoléculaire qui a dirigé le projet, a expliqué:

"Dans une étude portant sur quatre cellules souches embryonnaires et quatre cellules IPS, les protéines se sont avérées similaires à 99%.
Nous avons examiné l'ARN, les protéines et les structures sur les protéines qui aident à réguler leur activité et ont constaté une similarité substantielle entre les deux types de cellules souches. "

Les protéines sont des molécules complexes créées par les cellules à des fins structurelles et chimiques innombrables, et les chercheurs ont mesuré plus de 6 000 protéines individuelles en utilisant une spectrométrie de masse très précise, une méthode qui mesure la masse comme première étape d'identification des protéines.
Doug Phanstiel, qui est actuellement à l’Université de Stanford et qui a travaillé avec Justin Brumbaugh sur le projet en tant qu’étudiants diplômés à UW-Madison, a déclaré:

"Cette étude est la première comparaison complète des protéines
dans les deux types de cellules souches. "

Phanstiel, en se référant à la recherche des protéines produites par une cellule, a déclaré:

"D'un point de vue biologique, ce qui est nouveau, c'est qu'il s'agit de la première comparaison protéomique de cellules souches embryonnaires et de cellules IPS."

Essentiellement, chaque cellule du corps possède les gènes nécessaires pour produire les protéines dont le corps pourrait avoir besoin, mais les cellules ne fabriquent que les protéines qui favorisent leur propre rôle biologique. Les cellules régulent la formation et l'activité des protéines de trois façons:

• Tout d'abord, en contrôlant la production d'ARN, une molécule qui transfère le code de l'ADN aux structures productrices de protéines.
• Deuxièmement, en contrôlant la quantité de chaque protéine fabriquée.
• Troisièmement, en ajoutant des structures à la protéine qui régulent quand elle sera active.

Phanstiel a expliqué:

"La nouvelle étude a mesuré chacune de ces activités. Et comme nous avons comparé quatre lignes de chaque type de cellule souche et que les comparaisons ont été effectuées trois fois, les statistiques sont extrêmement robustes."

Coon, qui a travaillé avec James Thomson, pionnier des cellules souches chez UW-Madison, a déclaré:

"Le nouveau rapport suggère que les cellules souches embryonnaires et les cellules IPS sont assez similaires. Selon certaines mesures, la production de protéines d'une cellule souche embryonnaire serait plus proche de celle d'une cellule IPS que d'une seconde cellule souche embryonnaire.
La capacité à mesurer les protéines de manière aussi détaillée résulte de méthodes améliorées de mesure de la masse.
De nouveaux développements techniques, à la fois notre capacité à mesurer la masse d'une protéine - précise à la troisième ou quatrième décimale - et à comparer les protéines de huit lignées cellulaires différentes à la fois - ont permis cette comparaison importante pour la première fois.
L'étude n'est pas le dernier mot pour déterminer la similarité des deux types de cellules souches pluripotentes. "

Les utilisations cliniques de l'un ou l'autre type de cellules souches nécessitant leur transformation en cellules plus spécialisées, les chercheurs doivent encore mieux comprendre la production de protéines après la différenciation d'une cellule souche, par exemple, en neurone ou en muscle cardiaque.
Coon explique:

"Cette technologie est maintenant bien placée pour étudier à quel point les molécules contenues dans ces cellules prometteuses changent après leur différenciation en cellules qui effectuent le travail dans notre corps - une étape cruciale dans la médecine régénérative."

Écrit par Grace Rattue