La recherche sur les cellules souches pourrait permettre de produire du sang dans d'autres parties du corps

24 mai 2023

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par Nancy Fliesler, Hôpital pour enfants de Boston

Notre corps fabrique du sang dans une niche spécialisée - une «pépinière» dans notre moelle osseuse qui nourrit les cellules souches sanguines afin qu'elles puissent se répliquer et fabriquer différents types de cellules sanguines. Le laboratoire de Leonard Zon, MD, a même montré comment les cellules souches sanguines, une fois installées dans la niche, sont "calottées" par les cellules voisines.

Dans de nouveaux travaux, le Zon Lab, qui fait partie du programme de recherche sur les cellules souches de Boston Children's, a découvert quels ingrédients sont nécessaires pour une bonne niche de cellules souches sanguines et comment créer les mêmes conditions en dehors de la moelle osseuse. Potentiellement, cela pourrait permettre de fabriquer du sang dans d'autres parties du corps en cas de besoin pour traiter des troubles sanguins. Les résultats ont été publiés le 28 avril dans Developmental Cell.

Dirigée par Elliott Hagedorn, Ph.D., un ancien boursier postdoctoral du laboratoire, et travaillant avec le poisson zèbre, l'équipe de recherche a étudié la génétique de la formation du sang. Contrairement à nous, les poissons zèbres font du sang dans leur queue. En utilisant la technique de la transcriptomique spatiale, qui cartographie l'activité des gènes dans les tissus, l'équipe a pu voir quels gènes "s'activaient" dans la queue par rapport à d'autres parties du corps.

Au total, 29 gènes différents étaient fortement présents dans la niche des cellules souches, en particulier dans les cellules endothéliales sinusoïdales veineuses. Ces cellules forment des réseaux de petites veines à l'intérieur de la niche, appelées sinusoïdes veineux. Finalement, l'équipe a limité son enquête à trois facteurs de transcription, qui se lient à l'ADN et activent des gènes spécifiques (dans ce cas, un Ets, SoxF et un membre de la famille des récepteurs d'hormones nucléaires). La combinaison de ces trois facteurs de transcription était suffisante pour créer une niche de cellules souches, ont-ils découvert.

L'équipe a ensuite utilisé des techniques génétiques pour amener les cellules endothéliales à produire davantage de ces facteurs. Cela a reprogrammé les cellules pour qu'elles deviennent des sinuosoïdes veineux.

"Lorsque nous surexprimions ces facteurs, nous pouvions amener différentes parties de l'embryon à créer du sang", explique Zon, qui fait également partie de la division d'hématologie/oncologie du Boston Children's and Dana-Farber Cancer Institute. "Nous avons essentiellement créé une moelle dans un nouvel emplacement."

Hagedorn a dit à Zon que c'était la meilleure journée qu'il ait jamais eue en tant que post-doctorant. L'équipe a en fait pu observer des cellules souches sanguines quittant leur niche habituelle dans la queue du poisson zèbre et migrant vers le nouvel emplacement. Ils ont même vu les cellules se blottir et se diviser.

Zon pense que le travail pourrait se traduire assez facilement pour les gens. "La niche des cellules souches chez le poisson zèbre embryonnaire ressemble beaucoup à la moelle osseuse humaine", dit-il. « Partout où vous faites du sang chez n'importe quel animal, notre signature de gènes est exprimée.

Bien que le concept ressemble à de la science-fiction, il a de nombreuses applications potentielles dans la maladie. La capacité de créer de nouvelles niches de cellules souches sanguines pourrait conduire à des stratégies pour développer les cellules souches sanguines d'une personne lorsque la moelle osseuse est endommagée ou malade, et sans avoir besoin de trouver un donneur de moelle osseuse.

Une condition que Zon a à l'esprit est la myélofibrose, dans laquelle la niche de la moelle osseuse est cicatrisée et inapte à nourrir les cellules souches. En créant une nouvelle niche, les cellules pourraient disposer d'une « sphère de sécurité » pour vivre et générer des cellules sanguines. Dans les niches, les cellules souches pourraient être dirigées pour fabriquer les types de cellules sanguines les plus nécessaires.

"Maintenant que nous pouvons créer une nouvelle niche, nous pouvons faire une" thérapie de niche "", déclare Zon.

Plus d'information: Elliott J. Hagedorn et al, Induction du facteur de transcription des niches de cellules souches sanguines vasculaires in vivo, Developmental Cell (2023). DOI : 10.1016/j.devcel.2023.04.007