Progrès vers les greffes de porcs

La création de cellules souches chez les porcs « pourrait aider à la recherche sur la maladie humaine, et l’élevage d’animaux pour les transplantations d’organes pour les humains », a déclaré BBC News. Le site Web a rapporté que les scientifiques chinois ont développé une méthode pour donner aux cellules de porc adultes la capacité de se transformer en n’importe quel tissu dans le corps, tout comme les cellules d’un embryon. On espère que le développement pourrait aider la recherche sur les maladies humaines et l’utilisation d’organes animaux pour les transplantations humaines.

La recherche derrière cette histoire est un développement important dans la recherche sur les cellules souches et fournit l’un des premiers aperçus sur les propriétés des cellules souches embryonnaires de porc. Ce travail démontre comment les cellules porcines adultes pourraient être amenées à se développer en cellules qui expriment les caractéristiques des cellules souches dans les embryons humains. Ces cellules peuvent ensuite se développer dans n’importe quel type de cellule corporelle.

Il existe de nombreux rôles potentiels pour les cellules souches de porc reprogrammées. Ceux-ci incluent l’étude des traitements de maladies chez les porcs génétiquement modifiés ou la production d’organes de porcs modifiés pour la transplantation, qui ont un plus faible risque d’être rejeté par le corps. Bien que ce soit un travail important, ces utilisations possibles de la recherche restent loin.

D’où vient l’histoire?

La recherche a été menée par Zhao Wu et ses collègues d’un certain nombre d’institutions chinoises, notamment les instituts de Shanghai pour les sciences biologiques, l’Académie chinoise des sciences et l’Institut de biochimie et de biologie cellulaire.

L’étude a reçu un financement de plusieurs sources, notamment le programme de création de connaissances de l’Académie chinoise des sciences, la Fondation pour le développement des sciences et de la technologie de Shanghai et les instituts de sciences biologiques de Shanghai. L’étude a été publiée dans le Journal of Molecular Cell Biology.

Quel genre d’étude scientifique était-ce?

Il s’agissait d’une étude en laboratoire chez des porcs qui tentaient de générer un type de cellule souche susceptible de se développer en une gamme d’autres types de cellules. Cela peut potentiellement être utilisé pour concevoir génétiquement des cochons à des fins scientifiques et médicales.

Les porcs s’intéressent depuis longtemps à la recherche en médecine humaine parce que leur structure et leur fonction sont similaires à celles de l’homme. Alors que les porcs ont été impliqués dans un certain nombre de domaines de recherche, seules les cellules souches embryonnaires provenant de rongeurs et de primates ont été établies jusqu’à présent.

Les chercheurs à l’origine de cette étude affirment que, jusqu’à présent, l’utilisation du cochon domestique pour développer des «cellules pluripotentielles», qui (comme les cellules d’un embryon) a le potentiel de se développer en différents types de cellules, a peu de succès. Ils disent aussi que les caractéristiques des cellules souches embryonnaires de porc, telles que leur structure, leurs marqueurs de surface et leur pluripotence à se développer en d’autres cellules, n’ont pas encore été documentées.

Les cellules souches pluripotentes développées à partir d’un animal pourraient avoir un certain nombre d’utilisations médicales, y compris la création de modèles génétiques pour les maladies humaines et la résistance à la maladie, et le développement d’animaux génétiquement modifiés pour la transplantation d’organes.

Dans cette étude de laboratoire, les chercheurs ont étudié s’ils étaient capables de générer un type particulier de cellules souches, connues sous le nom de cellules souches pluripotentes induites par le porc (iPS). Ces cellules ont un rôle potentiel dans le génie génétique pathogène. Ils ont été générés en prenant des cellules de porc adultes provenant de l’oreille et de la moelle osseuse et en utilisant un virus pour introduire un matériel de « reprogrammation ». Après une à deux semaines, les chercheurs ont examiné les cellules du laboratoire pour voir si elles avaient été capables d’induire l’expression des caractéristiques des cellules souches.

Quels ont été les résultats de l’étude?

Les chercheurs ont démontré que les cellules iPS de cochon générées exprimaient une composition similaire à celle des cellules souches embryonnaires humaines. Ces cellules aussi:

exprimé un certain nombre de gènes spécifiques, d’enzymes et de marqueurs de surface cellulaire (phosphatase alcaline, SSEA3, SSEA4, Tra-1-60, Tra-1-81, Oct3 / 4, Nanog, Sox2, Rex1 et CDH1),

avait des niveaux élevés d’activité de télomérase, l’enzyme contrôlant les télomères (sections de l’ADN condensé) et la réplication de l’ADN, et

avait des paires de chromosomes normales.

Fait important, les cellules ont été capables de se différencier en types cellulaires des trois couches germinales qui se sont formées dans l’embryon en développement, une caractéristique des cellules souches pluripotentes. Ces couches sont:

l’endoderme, qui se développe ensuite dans les organes gastro-intestinaux, le foie, le pancréas et les glandes thyroïdiennes, et la muqueuse du système respiratoire,

mésoderme, qui forme le squelette, le derme, le tissu musculaire et conjonctif, le cœur, le sang, la lymphe et la rate, et le système urogénital, et

l’ectoderme, qui forme le cerveau et le système nerveux, le cristallin et l’épiderme.

Cette capacité à se différencier en types cellulaires a été observée en laboratoire. Les chercheurs ont ensuite testé cette pluripotence en injectant les cellules iPS dans des souris génétiquement modifiées et en observant la formation d’un tératome, un type de cancer constitué de tissus représentatifs des trois couches de germes.

Quelles interprétations les chercheurs ont-ils tirées de ces résultats?

Les chercheurs disent que leur étude a révélé des propriétés de cellules souches pluripotentes de porcs et que ces propriétés peuvent faciliter la mise en place éventuelle de cellules souches embryonnaires pluripotentes porcines. Ils disent aussi qu’ils ont montré que les cellules souches induites pourraient potentiellement être utilisées pour générer des porcs avec des gènes modifiés avec précision.

Que fait le NHS Knowledge Service de cette étude?

Selon les rapports, les lignées de cellules souches embryonnaires n’ont été établies que chez les rongeurs et les primates, mais cette recherche fournit un aperçu des propriétés des cellules souches embryonnaires de porc, de leur structure, de leurs marqueurs de surface et de leur potentiel de développement. Ces progrès conduiront, nous l’espérons, à l’établissement de lignées de cellules souches de porc à l’avenir.

Ce travail est un développement important dans le domaine de la recherche sur les cellules souches. Il montre comment les cellules porcines adultes pourraient théoriquement être amenées à se transformer en cellules qui expriment les caractéristiques des cellules souches embryonnaires humaines et pourraient se développer en n’importe quel type de cellule corporelle.

Les cellules souches porcines reprogrammées ont de nombreux rôles potentiels, tels que la création d’organes de porcs modifiés transplantables avec un risque moindre de rejet, ou l’étude de traitements contre les maladies humaines chez les porcs génétiquement modifiés. Cependant, il s’agit d’une recherche très précoce et ce type d’utilisation médicale reste encore loin.