Une équipe de chercheurs de l’Université de Buffalo a identifié un obstacle majeur dans le processus de conversion des cellules, dont la manipulation permet des transitions beaucoup plus faciles entre les types de cellules. La découverte a de grandes implications dans le traitement de la maladie de Parkinson, et ces scientifiques sont maintenant capables de créer des neurones fonctionnels pour remplacer ceux endommagés par leur condition.

La maladie de Parkinson est une maladie dégénérative qui entraîne la perte de neurones dopaminergiques dans le cerveau, ce qui a un impact significatif sur les habiletés motrices du patient. La nouvelle étude a vu des chercheurs s’attaquer au problème de front, en essayant de trouver une méthode efficace pour produire de nouveaux neurones dopaminergiques, qui pourraient ensuite être transplantés dans le cerveau du patient pour aider à lutter contre la maladie.

Dans le passé, les chercheurs ont utilisé des cellules souches embryonnaires à cet effet, mais non seulement le matériau est difficile à obtenir, mais fabriquer des neurones dopaminergiques à partir de cellules souches est fastidieux et ne conduit pas à un volume assez important de cellules. Les chercheurs se sont également tournés vers les cellules normales, telles que les cellules de la peau, pour la conversion, mais des méthodes testées souffrent de problèmes similaires, avec une trop petite quantité de neurones à dopamine produite.

La nouvelle méthode adopte une approche similaire, mais bénéficie d’une percée importante faite par l’équipe de Buffalo. En substance, les chercheurs ont pu identifier un obstacle majeur à la conversion cellulaire, qui, après avoir été découvert, peut maintenant être manipulé.

L’équipe a identifié qu’une protéine de facteur de transcription, appelé p53, protège des changements au sein d’une cellule d’un type à l’autre, empêchant toute transformation. Une fois que l’expression de la protéine a été abaissée, la reprogrammation de cellules est devenue beaucoup plus efficace.

Les cellules ont le même code source de base, et avec un code qui est lu différemment pour générer tous les types cellulaires dans l’organisme. Par conséquent, l’identification du p53 comme agent qui maintient le statu quo est importante pour la biologie cellulaire dans son ensemble.

« Cela prouve que nous pouvons traiter la cellule comme un système logiciel, lorsque nous supprimons les obstacles au changement», explique l’auteur principal du papier, Jian Feng. « Nous pourrions peut-être être en mesure de jouer avec le système plus rapidement et nous pourrions être en mesure de générer des tissus similaires à ceux dans le corps, même les tissus du cerveau. »

Avec les nouvelles connaissances, l’équipe mise sur la transition des cellules de peau en neurones dopaminergiques. Au cours du processus, la synchronisation a été trouvée comme la clé, et par abaissement de l’expression de la p53 au moment du cycle cellulaire, juste avant qu’elle se prépase à se dupliquer, la transition a été facilement réaliser. L’équipe a manipulé les cellules au bon moment, transformant l’enzyme de modification de l’ADN connue comme TET1, ce qui a permis à des neurones dopaminergiques d’être produits.

Depuis que la production a été atteinte, les chercheurs ont testé les neurones dopaminergiques, confirmant qu’ils sont pleinement fonctionnels. La méthode est très efficace et pourrait, à long terme, permettre aux médecins de créer des neurones spécifiques à un patient en laboratoire, avant de les transplanter dans le cerveau pour réparer les neurones endommagés par la maladie de Parkinson.

«Notre méthode est plus rapide et beaucoup plus efficace que celles précédemment développées», précise Jian Feng. « La meilleure méthode précédente pourrait prendre deux semaines pour produire 5% de neurones dopaminergiques. Avec la nôtre, nous avons obtenu 60 % de neurones dopaminergiques en 10 jours. »

http://www.buffalo.edu/news/releases/2015/11/054.html

http://www.nature.com/ncomms/2015/151207/ncomms10100/full/ncomms10100.html