Les scientifiques de l’UCLA ont identifié une protéine qui joue un rôle essentiel dans la régulation du renouvellement automatique des cellules souches du sang humain en les aidant à détecter et à interpréter les signaux provenant de leur environnement.
L’étude, Publié dans Naturerapproche les chercheurs du développement de méthodes permettant de multiplier les cellules souches sanguines dans une boîte de laboratoire, ce qui pourrait rendre plus disponibles les transplantations vitales de ces cellules et accroître la sécurité des traitements à base de cellules souches sanguines, tels que les thérapies géniques.
Les cellules souches sanguines, également connues sous le nom de cellules souches hématopoïétiques, ont la capacité de se reproduire via un processus appelé auto-renouvellement et peuvent se différencier pour produire toutes les cellules sanguines et immunitaires présentes dans le corps. Pendant des décennies, les greffes de ces cellules ont été utilisées comme traitements vitaux contre les cancers du sang tels que la leucémie et divers autres troubles sanguins et immunitaires.
Cependant, les greffes de cellules souches sanguines présentent des limites importantes. Trouver un donneur compatible peut être difficile, en particulier pour les personnes d’ascendance non européenne, et le nombre de cellules souches disponibles pour la transplantation peut être trop faible pour traiter la maladie d’une personne en toute sécurité.
Ces limitations persistent car les cellules souches sanguines qui ont été retirées du corps et placées dans une boîte de laboratoire perdent rapidement leur capacité à s’auto-renouveller. Après des décennies de recherche, les scientifiques sont sur le point de résoudre ce problème.
« Nous avons trouvé comment produire des cellules qui ressemblent à des cellules souches sanguines et qui possèdent toutes leurs caractéristiques, mais lorsque ces cellules sont utilisées dans des greffes, beaucoup d’entre elles ne fonctionnent toujours pas ; il manque quelque chose », a déclaré le Dr. Hanna Mikkola, auteur principal de la nouvelle étude et membre du centre Eli et Edythe Broad de médecine régénérative et de recherche sur les cellules souches de l’UCLA.
Pour identifier la pièce manquante qui empêche ces cellules ressemblant à des cellules souches sanguines d’être pleinement fonctionnelles, Julia Aguade Gorgorio, première auteure et co-correspondante de l’article, a analysé les données de séquençage pour identifier les gènes qui sont inhibés lorsque les cellules souches sanguines sont placées dans un laboratoire. plat. L’un de ces gènes, MYCT1, qui code pour une protéine du même nom, s’est révélé essentiel à la capacité d’auto-renouvellement de ces cellules.
Ils ont découvert que MYCT1 régule un processus appelé endocytose, qui joue un rôle clé dans la façon dont les cellules souches sanguines captent les signaux de leur environnement qui leur indiquent quand se renouveler, quand se différencier et quand se taire.
« Lorsque les cellules perçoivent un signal, elles doivent l’intérioriser et le traiter ; MYCT1 contrôle la rapidité et l’efficacité avec lesquelles les cellules souches sanguines perçoivent ces signaux », a déclaré Aguade Gorgorio, scientifique adjoint du projet au laboratoire Mikkola. « Sans cette protéine, les signaux provenant de l’environnement des cellules se transforment en murmures en cris et les cellules deviennent stressées et dérégulées. »
Les chercheurs comparent MYCT1 aux capteurs des voitures modernes qui surveillent toutes les activités à proximité et transmettent de manière sélective les informations les plus cruciales aux conducteurs au bon moment, les aidant ainsi à prendre des décisions telles que le moment où tourner ou changer de voie en toute sécurité. Sans MYCT1, les cellules souches sanguines ressemblent à des conducteurs anxieux qui, habitués à compter sur ces capteurs, se retrouvent soudainement perdus sans leur aide.
Ensuite, les chercheurs ont utilisé un vecteur viral pour réintroduire MYCT1 afin de voir si sa présence pouvait restaurer l’auto-renouvellement des cellules souches sanguines dans une boîte de laboratoire. Ils ont découvert que la restauration de MYCT1 rendait non seulement les cellules souches sanguines moins stressées et leur permettait de s’auto-renouveller en culture, mais permettait également à ces cellules élargies de fonctionner efficacement après avoir été transplantées dans des modèles de souris.
Dans une prochaine étape, l’équipe étudiera pourquoi l’inactivation du gène MYCT1 se produit, puis comment empêcher cette inactivation sans l’utilisation d’un vecteur viral, qui serait plus sûr pour une utilisation en milieu clinique.
« Si nous pouvons trouver un moyen de maintenir l’expression de MYCT1 dans les cellules souches sanguines en culture et après transplantation, cela ouvrira la porte à la maximisation de toutes ces autres avancées remarquables dans le domaine », a déclaré Mikkola, professeur de biologie moléculaire, cellulaire et biologie du développement au UCLA College et membre du UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center.
« Cela rendrait non seulement les greffes de cellules souches sanguines plus accessibles et plus efficaces, mais améliorerait également la sécurité et le prix abordable des thérapies géniques utilisant ces cellules. »
Plus d’information:
Hanna Mikkola, MYCT1 contrôle la détection environnementale dans les cellules souches hématopoïétiques humaines, Nature (2024). DOI : 10.1038/s41586-024-07478-x. www.nature.com/articles/s41586-024-07478-x