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PHOTO: Ségrégation chromosomique dans une cellule souche pluripotente induite par l’homme. Centromères en vert et ADN en magenta.
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Crédit photo: © Carolina Pereira & Inês Milagre

Les cellules souches sont considérées comme l’un des outils les plus prometteurs dans le domaine de la médecine régénérative car elles sont un type de cellule à partir duquel toutes les cellules de notre corps peuvent provenir et qui peuvent être utilisées pour traiter la perte tissulaire due à des dommages ou à une maladie. Des cellules souches similaires à celles d’origine embryonnaire peuvent être créées en laboratoire et sont appelées cellules souches induites (qui peuvent être obtenues à partir de cellules cutanées, par exemple). Leur induction repose sur la reprogrammation de leur expression génique et provient d’une cellule souche différenciée qui a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 2012.

Malgré leur potentiel, on en sait peu sur les mécanismes qui contrôlent la division des cellules souches, qui ont tendance à accumuler des erreurs de ségrégation chromosomique au cours de ce processus. Les cellules souches peuvent se dupliquer presque indéfiniment, et l’un des éléments nécessaires à la réussite de la division cellulaire (ou mitose) est le centromère. Il s’agit du site de liaison des complexes protéiques qui garantissent que le matériel génétique, lorsqu’il est dupliqué et condensé dans les chromosomes, est uniformément réparti entre les deux cellules filles.

Par curiosité de comprendre les mécanismes qui contrôlent la ségrégation chromosomique dans les cellules souches, l’équipe de recherche de la Conférence intergouvernementale, dirigée par Raquel Oliveira et Lars Jansen, a conçu un projet de biologie fondamentale en vue des centromères et des complexes protéiques qui leur sont associés.

L’étude a permis « une définition précise de la composition et de la taille des centromères des cellules souches et a révélé que leurs chromosomes ont des centromères plus faibles que les cellules différenciées. De plus, ces structures deviennent des cellules plus faibles en raison de l’acquisition de l’identité de la tige elle-même. », explique Inês Milagre, auteur principal de l’étude.

«Cette ‘faiblesse’ d’une structure si importante pour la bonne distribution des chromosomes entre les cellules filles pourrait expliquer pourquoi ces cellules font plus d’erreurs lorsqu’elles se divisent», ajoute Lars Jansen, chercheur principal à la Conférence intergouvernementale et à l’Université d’Oxford.

La forte tendance à l’erreur lors de la division cellulaire, qui conduit à des anomalies chromosomiques, est actuellement l’une des plus grandes limitations dans l’utilisation de ces cellules. « Pour surmonter cette limitation, nous devons comprendre pourquoi de telles erreurs se produisent. En plus de la découverte importante de cette étude, nous examinons maintenant d’autres structures qui sont importantes pour la division cellulaire afin d’obtenir une vue plus holistique de tous les mécanismes mitotiques des cellules souches nous pouvons inverser leur tendance à des divisions défectueuses », révèle Raquel Oliveira, chercheuse en chef à la Conférence intergouvernementale.

Cette étude apporte de nouvelles perspectives pour comprendre la fidélité à la division cellulaire et révèle nos causes possibles de la présence d’anomalies pouvant affecter profondément les thérapies développées dans le domaine de la médecine régénérative.

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