Université de Tel-Aviv et Weizmann : des chercheurs fabriquent de la peau à partir d'organes du corps
[:fr]Dans une étude révolutionnaire, le Dr Carmit Lévy du Département de génétique humaine et de biochimie de la Faculté de médecine de l’Université de Tel-Aviv et le Dr Jacob Hanna de l’Institut Weizmann ont réussi à transformer des cellules de divers organes du corps, comme les intestins, le cœur, le cerveau et le tissu conjonctif, en cellules dermiques. Selon eux, cette percée scientifique permettra dans l’avenir la transformation d’un tissu prélevé sur le corps du patient en un autre tissu pour réparer les organes blessés, évitant ainsi les longues attentes de greffe et sauvant des vies.
Les chercheurs ont réalisé des manipulations génétiques sur des cellules prélevées sur divers organes, et les ont transformé en cellules d’un type tout à fait différent : des cellules dermiques de type mélanocytes, qui sont d’une part responsables de la production des pigments et de l’autre part, essentielles pour le système auditif. Cette recherche pionnière est pour le moment menées sur des souris et ses applications sont encore loin, mais elle ouvrent la voie au développement de technologies médicales prometteuses.
« On sait que l’un des principaux processus du développement des embryons est la différenciation des cellules en différents organes et fonctions : cellules osseuses, cellules intestinales », explique le Dr Levy. « Notre étude prouve pour la première fois que ce processus n’est pas irréversible, et que d’une certaine manière il est possible de revenir en arrière, et de transformer une cellule adulte qui a un rôle précis dans le corps en une cellule de type complètement différent ».
Transformer nos cellules
Les scientifiques ont créé des cellules modèles dans lesquelles il est possible d’activer ou de réprimer l’expression des cellules dermique de type mélanocytes. « Tous nos gènes existent en fait dans toutes nos cellules, mais les mécanismes génétiques les font se manifester uniquement dans les cellules appropriées et les répriment partout ailleurs », explique le Dr. Hanna. « À cette fin, chaque cellule possède une sorte de ‘switch’, une protéine de fonctionnement spécifiques aux cellules du même type. Nous avons utilisé la manipulation génétique pour créer une souris dont toutes les cellules contiennent l »interrupteur’ spécifique des cellules mélanocytaires, une protéine appelée MITF (Microphthalmia-associated transcription factor) ».
Les chercheurs ont ensuite prélevé ces cellules particulières dans différents organes, tissu conjonctif, intestinal, cardiaque et cervical, et les ont fait tremper dans une solution utilisée en laboratoire pour activer les gènes. Résultat : la substance a effectivement activé le gène du mélanocyte injecté dans les cellules, et toutes sont devenues des cellules de type dermique.
« Il s’agit d’une percée scientifique qui pourra sauver des vies dans l’avenir. On pourra transformer un tissu prélevé sur le corps du patient en tissu totalement différent pour réparer l’organe blessé. Par exemple, il sera peut être possible de transformer des cellules intestinales en cellule rénales, et ainsi économiser les longues attentes de greffes, et même de prévenir le rejet par le corps du patient, car l’implant sera créé à partir de ses propres cellules du patient. De plus, dans le cas spécifique des mélanocytes, il sera peut-être possible à l’avenir de traiter la surdité en transformant les cellules du corps du patient en mélanocytes et en les insérant dans l’oreille moyenne », conclut le Dr Levy.
Publication dans Nature Communications, 18 octobre 2017
Auteur : Sivan Cohen-Wiesenfeld, PhD, Rédactrice en chef de la newsletter Université de Tel-Aviv/AFAUTA[:en]A new study published in Nature Communications reveals that it is possible to repurpose the function of different mature cells across the body — and harvest new tissue and organs from these cells.
The research tracks the transformation of genetically manipulated cells into melanocytes, which are responsible for the production of skin pigment and essential to the body’s auditory system.
The study, based on mouse models, was led jointly by Prof. Carmit Levy of the Department of Human Molecular Genetics and Biochemistry at Tel Aviv University’s Sackler School of Medicine and Dr. Jacob Hanna of the Weizmann Institute of Science.
Reversing the irreversible
« When cells develop, they differentiate into different organs with varying functions: bone, intestine, brain, and so on, » Prof. Levy says. « Our study proves, for the first time, that this process is not irreversible. We can turn back the clock and transform a mature cell that already plays a definite role in the body into a cell of a completely different kind.
« The applications of this are endless — from transplants, which would eliminate long waiting lists and eliminate the common problem of immune system rejection of ‘foreign’ organs; to maybe one day curing deafness: taking any cell in the body and transforming it into melanocytes to aid in the restoration of hearing. The possibilities are really beyond the scope of the imagination, » Prof. Levy continues.
The scientists took cells from different parts of the mouse — stomach, intestine, connective tissue, heart and brain — and placed these cells in a solution activating the genetic switch MITF (Microphthalmia-associated transcription factor), which is responsible for the production of melanocytes. Through this method, a stomach cell was turned into a skin cell.
« All of our genes are in all our cells, but genetic mechanisms allow them to manifest in the appropriate place while remaining dormant everywhere else, » says Dr. Hanna. « Each cell has a kind of ‘switch.’ We activated the MITF switch to create melanocytes from cells designated for other purposes. »
The generation of an entire genetically manipulated mouse is new and affords a scientific breakthrough that may save lives in the future, Prof. Levy concludes. « Future developments based on this method may enable the transformation of one tissue taken from the patient’s own body into another tissue to replace the damaged organ, for example. Curing hearing loss is also a promising direction for this research because melanocytes are essential to our auditory system. »
Publication in Nature Communications, October 18th, 2017[:]
