Un système de culture chimiquement défini et sans xéno pour cultiver et dériver des cellules souches pluripotentes de singe in vitro

Les primates non humains (PSN) présentent un degré élevé de similitude avec les humains par rapport aux autres modèles animaux. Ces similitudes se manifestent aux niveaux génétique, physiologique, socio-comportemental et du système nerveux central, ce qui rend les PSN particulièrement adaptés à la recherche sur la thérapie par cellules souches et de plus en plus utilisés dans les essais précliniques visant à tester l’innocuité et l’efficacité des thérapies biotechnologiques.

Néanmoins, compte tenu des enjeux éthiques et des coûts associés à ce modèle, il serait très avantageux d’utiliser des modèles cellulaires NHP dans les études cliniques. Cependant, le développement et le maintien de l’état naïf de cellules souches pluripotentes (CSP) de primates restent difficiles, tout comme la détection in vivo des CSP, limitant ainsi l’application de la biotechnologie chez le singe cynomolgus.

Récemment, des chercheurs du groupe de Niu Yuyu ont signalé un système de culture chimiquement défini et sans xéno pour cultiver et dériver des CSP de singe in vitro. Les cellules présentent une expression génique globale et des modèles d’hypométhylation à l’échelle du génome distincts des cellules amorcées par le singe. Ces CSP sans xéno peuvent être dérivées de blastocystes, converties à partir de lignées de CFP établies ou générées par reprogrammation de cellules somatiques. La recherche est publié dans la revue Protéines et cellules.

Il a été démontré que l’expression des composants des voies de signalisation peut augmenter le potentiel de formation de chimères. Essentiellement pour les applications biomédicales, il a également pu intégrer des gènes rapporteurs bioluminescents dans les CSP de singe et les suivre dans des embryons chimériques in vivo et in vitro.

Les cellules modifiées ont conservé un potentiel de développement embryonnaire et extra-embryonnaire, capables de se différencier en trois couches germinales ainsi qu’en cellules reproductrices de type germinal, à la fois in vitro et in vivo.

Parallèlement, en intégrant AkaLuc, un gène de luciférase issu de la bio-ingénierie, dans le génome des cellules souches de singe, un singe chimérique porteur de cellules bioluminescentes, capables de suivre les cellules chimériques pendant plus de deux ans chez des animaux vivants, a été créé avec succès. Ainsi, cela a permis aux chercheurs de suivre la prolifération et la migration de cellules chimériques chez le singe in vivo.

Ce résultat jette les bases de recherches futures sur les organoïdes des primates et la xénotransplantation. Dans le même temps, le test de chimérisme vérifiera non seulement la pluripotence des cellules souches, mais contribuera également à vérifier la faisabilité de la compensation d’organes dans les PSN à l’avenir. L’étude pourrait avoir une grande utilité dans l’ingénierie des cellules souches de primates et dans l’utilisation de modèles de singes chimériques pour des études cliniques.