Une méthode étonnamment simple pourrait fournir un nouvel outil pour produire un cytoplasme spécialisé pour la médecine de la reproduction – ScienceDaily

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Dans une nouvelle étude publiée dans la revue La nature, des chercheurs japonais rapportent que l’activation de seulement huit gènes pour produire des protéines de contrôle des gènes suffit à convertir directement les cellules souches de souris en cellules ressemblant à des ovocytes qui mûrissent et peuvent même être fécondées comme des ovules.

En plus de fournir de nouvelles informations sur les mécanismes de développement des ovules, la recherche peut conduire à une voie simple pour générer des substances hautement spécialisées uniques aux ovocytes pour une utilisation en biologie de la reproduction et en médecine.

Stockés dans le corps jusqu’à leur maturation en ovules prêts à être fécondés, les ovocytes représentent la toute première étape de la création d’une nouvelle vie humaine.

Les ovocytes sont extrêmement uniques en raison de leur capacité à produire les plus de deux cents types de cellules hautement différenciées nécessaires pour créer une personne individuelle, et l’une des clés de cette capacité est le mélange complexe de substances dans le cytoplasme liquide remplissant les cellules.

Les ovocytes et leur cytoplasme sont si extraordinaires que le remplacement du noyau contenant l’ADN d’un ovocyte par celui d’une cellule corporelle – un processus appelé transfert nucléaire de cellules somatiques – peut produire une nouvelle vie, comme l’a démontré Dolly le mouton.

Ainsi, une compréhension fondamentale des ovocytes et de leur développement est importante à la fois pour faire progresser la médecine de la reproduction et pour mieux comprendre comment la vie se propage, mais la connaissance des nombreux gènes qui orchestrent le développement des ovocytes est encore loin d’être complète.

En analysant le développement des ovocytes de souris, des chercheurs dirigés par Katsuhiko Hayashi, professeur à la Faculté des sciences médicales de l’Université de Kyushu, ont maintenant identifié huit gènes pour des protéines de déclenchement de gène connues sous le nom de facteurs de transcription qui sont non seulement nécessaires à la croissance des ovocytes, mais peuvent également convertir directement cellules souches de souris en cellules ressemblant à des ovocytes.

«Au départ, j’étais complètement incrédule de voir des cellules souches de souris prendre si rapidement et facilement la forme d’ovocytes en introduisant seulement une poignée de facteurs, mais des expériences répétées ont prouvé que c’était vrai», explique Nobuhiko Hamazaki, premier auteur de l’étude rapportant le résultats et professeur assistant à l’Université de Kyushu au moment de la recherche. “Trouver que huit facteurs de transcription pouvaient conduire à de si grands changements était assez étonnant.”

En collaboration avec des chercheurs de RIKEN, le groupe de Hayashi a découvert que les cellules souches embryonnaires de souris et les cellules souches pluripotentes induites (iPS) – qui peuvent être créées à partir de cellules corporelles adultes – se convertissaient systématiquement en cellules semblables à des ovocytes lorsqu’elles étaient forcées de produire l’ensemble. de huit facteurs de transcription, avec seulement quatre facteurs suffisants dans certains cas mais avec une reproductibilité plus mauvaise.

«Le fait que les cellules souches puissent être directement converties en cellules ressemblant à des ovocytes sans suivre la même séquence d’étapes qui se produisent naturellement est remarquable», déclare Hayashi.

Lorsqu’elles sont cultivées en présence d’autres cellules généralement trouvées autour des ovocytes, les cellules ressemblant à des ovocytes ont développé des structures similaires aux ovules matures mais avec une structure chromosomique anormale. Malgré cela, les cellules matures ressemblant à des ovocytes ont pu être fécondées in vitro et ont présenté un développement précoce, certaines progressant même au stade de huit cellules.

Bien que les noyaux modifiés des cellules ovocytaires puissent ne pas être utilisables à long terme, cela ne pose aucun problème pour les applications nécessitant principalement le cytoplasme des ovocytes, comme pour les études de biologie de la reproduction et pour des traitements comme la thérapie de remplacement mitochondrial, dans laquelle des parties de les ovocytes sont remplacés pour empêcher les mères de transmettre à leurs enfants des maladies liées aux mitochondries.

«Le cytoplasme des ovocytes est une ressource inestimable en biologie de la reproduction et en médecine, et cette méthode pourrait fournir un nouvel outil pour en produire de grandes quantités sans aucune procédure invasive», commente Hayashi. “Alors que les processus pourraient encore être beaucoup plus complexes pour l’homme, ces premiers résultats chez la souris sont très prometteurs.”

Source de l’histoire:

Matériaux fourni par Université de Kyushu. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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