Les scientifiques se demandent depuis longtemps comment les cellules communiquent entre elles, mais les chercheurs de Rutgers ont utilisé un simple ver rond pour résoudre le mystère.
L’étude, publiée dans la revue Biologie actuellepourraient aider à développer des traitements pour la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurodégénératives.
Les cellules partagent de bonnes et de mauvaises nouvelles entre elles, et l’une des façons dont elles le font est à travers de minuscules bulles appelées vésicules extracellulaires (VE). Autrefois considérés comme des débris cellulaires, les véhicules électriques transportent une cargaison bénéfique ou toxique qui favorise la bonne santé ou la maladie. Dans le cerveau humain, par exemple, les véhicules électriques transportent des protéines pathogènes susceptibles d’influencer la progression de la maladie d’Alzheimer.
« Bien que les véhicules électriques soient d’une importance médicale profonde, le domaine manque d’une compréhension de base de la façon dont les véhicules électriques se forment, quelle cargaison est emballée dans différents types de véhicules électriques provenant de types de cellules identiques ou différents et comment différentes cargaisons influencent la gamme de ciblage et de bioactivités des véhicules électriques » a déclaré l’auteur principal Inna Nikonorova, chercheuse postdoctorale.
Les véhicules électriques, qui se trouvent dans les fluides humains, y compris l’urine et le sang, peuvent être utilisés dans les biopsies liquides comme biomarqueurs de la maladie, car les cellules saines et malades emballent différentes cargaisons de véhicules électriques.
L’équipe de recherche des Rutgers a décidé d’utiliser un simple animal expérimental…C. elegans, ou vers ronds – et des outils génétiques, moléculaires, biochimiques et informatiques de pointe pour étudier la fonction inconnue que les véhicules électriques ont dans notre corps.
Maureen Barr, professeure au Département de génétique, et Nikonorova ont développé un projet d’identification à grande échelle qui a identifié 2 888 cargos potentiels.
Compte tenu de l’importance des véhicules électriques dans le système nerveux humain, Nikonorova s’est concentré sur les véhicules électriques produits par les cils, les antennes cellulaires qui transmettent et reçoivent des signaux pour la communication intercellulaire. Plus précisément, les chercheurs se sont concentrés sur la cargaison EV produite par les cellules nerveuses et ont découvert que les EV transportent des protéines de liaison à l’ARN ainsi que de l’ARN, dont le rôle dans les thérapies efficaces est observé dans le vaccin à ARNm COVID-19.
Nikonorova et Barr ont émis l’hypothèse que les neurones emballent les protéines de liaison à l’ARN et l’ARN dans les véhicules électriques pour piloter la communication entre les cellules et entre les animaux. Une compréhension fondamentale de la biologie de l’ARN-EV est importante pour développer des véhicules électriques sur mesure pour les thérapies à base d’ARN.
« Nous avons développé une méthode innovante pour étiqueter, suivre et profiler les VE en utilisant une cargaison de VE génétiquement codée et marquée par fluorescence et avons effectué un isolement à grande échelle et un profilage des protéines », a déclaré Nikonorova. « En utilisant cette stratégie, nous avons découvert quatre nouvelles cargaisons de cilia EV. Combinées, ces données indiquent que C. elegans produit un mélange complexe et hétérogène de véhicules électriques à partir de plusieurs tissus chez des animaux vivants et suggère que ces véhicules électriques environnementaux jouent divers rôles dans la physiologie animale.
Les efforts futurs du laboratoire de Barr seront orientés vers la compréhension de la communication de l’ARN médiée par les EV.
Maureen M. Barr, Isolement, profilage et suivi de la cargaison de vésicules extracellulaires chez Caenorhabditis elegans, Biologie actuelle (2022). DOI : 10.1016/j.cub.2022.03.005. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(22)00396-7