Nouvelle étude montre comment les cellules embryonales PNM produisent de la moelle épinière, des muscles et des os

Des cellules nerveuses (rouge) et cellules musculaires (verte) obtenues dans le labo partant de PNMs

Luc De Roy

Une nouvelle étude apporte un nouvel éclairage sur ces cellules rare qui dans les embryons des mammifières forment la moelle épinière, les muscles el les os, les cellules-PNM. L’étude montre aussi que les cellules PNM produites dans le laboratoire ressemblent bien aux cellules embryonales, ce qui ouvre le chemin pour la culture de ces tissus dans un labo et cela peut mèner à de nouvelles façons d’étudier des maladies dégénératives comme les maladie motoneurones et la dystrophie musculaire.

Dans les embryons des mammifières la moelle épinière, les muscles et le squelette sont produits par un groupe de cellules qu’on appelle des progéniteurs neuro-mesodermales (PNM, des précurseurs neuro-mesodermales). Bien que ces cellules sont à la base de beaucoup de tissus dans le corps, on en trouve peu dans l’embryon, et ils ne sont là que pendant une période courte.

A cause de cela il est difficile d’ étudier les cellules PNM, mais une équipe de l’Institut brtitannique Francis Crick, le centre Max-Delbrück pour la médecine moleculaire à Berlin et l’Université d’Edinbourg ont maintenant appliqué les dernières techniques moléculaires sur les cellules PNM. Le biomédecin Flamand Filip J. Wymeersch, qui travaille à l’université d’Edinbourg, fait aussi partie de l’équipe de recherche.

Avec ces nouvelles techniques l’équipe a pu pour la première fois constater l’activité dans les gènes dans les PNMs. Les chercheurs ont utilisé une technique avancée qui s’appelle “single-cell transcriptional profiling”, et elle analyse les cellules indivuelles afin de donner une image détaillée de l’activité dans les gènes dans chaque cellule.

Cette technique à permit à l’équipe de constater une “signature moléculaire” des cellules PNM, et elle a aussi montré que les cellules PNM produites dans le labo au de départ de cellules souches, ressemblaient très bien aux cellules PNM trouvées dans les embryons.

Répresentation du tissu musculaire en bonne santé (gauche) et du tissu atteint par la dystrophie musculaire (droite). Dans le muscle touché le tissu est déréglé et la concentration de l’importante protéïne dystrophine (verte) est très diminuée (illustration: Cbenner12 via Wikimedia)

Les maladies motoneurones

“Pour que le dévéloppement de l’embryon se passe sans problèmes, les cellules PNM doivent produire les types de cellules corrects, et la bonne quantité au bon moment. Pour comprendre le développement embryonal, il est essentiel de comprendre comment les cellules PNM prennent des “décisions”. Les techniques Single cell profiling, telle qu’utilisées dans notre étude, nous donnent une compréhension de ce problème comme jamais auparavant, et montrent de façon nouvelle et fascinante comment les embryons produisents les différents tissus dont sont constitué les adultes”, a dit le docteur James Briscoe sur le site web de l’Institut Francis Crick. Briscoe a dirigéle recherche dans cet institut.

“L’amélioration de nos connaissances des cellules PNM ne fait pas que répondre à une question importante concernant la biologie du développement, mais c’est aussi très prometteur pour la médecine régénérative. Cela nous mène plus près du point où on pourra utiliser du tissu de patients ayant une maladie qui atteint les muscles et motoneurones, afin d’étudier les causes et la progression de ces maladies. Pour ceci c’est crucial de pouvoir produire des cellules dans le laboratoire qui ressemblent très bien aux cellules du corps”, a dit le docteur Mina Gouti du Centre Max-Delbrück, le premier auteur de l’étude.

Il s’agit alors de maladies motoneurones, une série de maladies dégénératives qui touchent le système nerveux central en détruisant les cellules nerveuses motrices. Il y a différentes sortes de maladies moto-neurones, parmi lesquelles la sclérose laterale primaire, l’atrophie musculaire spinale et le sclérose latérale amyotrophique (SLA). A part cela l’étude peut aussi être utile pour l’étude d’un autre groupe de maladies, qui sont appellées les dystrophies musculaires. Il s’agit de neuf maladies musculaires héréditaires, parmi lesquelles la dystrophie musculaire de Duchenne survient le plus.

Traduction : Eileen Coolen

Source : De Redactie