Tout est parti d'une seule cellule!

Découvertes extraordinaires

L'étonnant planaire!

Une seule cellule suffit pour régénérer un planaire

TOUT EST PARTI D'UNE SEULE CELLULE !

 Oh ! Un planaire n'est pas une bête très impressionnante en soi, mais essayez de la trancher en deux pour la tuer, juste pour voir... Ce petit vers plat des marais fait bien mieux que le lézard ou même la salamandre. On vient de voir de quoi elle était capable en termes de régénération :

c'est digne de la Science fiction !

On vient de découvrir qu'une seule cellule adulte, du maître, "toutes catégories" de la “régénération” dans le monde animal est nécessaire pour reconstituer un nouveau planaire complet.

Vous entendez beaucoup parler de la recherche actuelle sur les cellules souches. Ces cellules sont celles dont nous disposons lors de la création de l'embryon. Ensuite, de plus en plus avec le temps, ces cellules vont se spécialiser (on dit se “différencier”) ; une fois que c'est fait (par exemple, en cellule de muscles, on ne peut plus revenir en arrière).

Le planaire en morceaux On sait que notre corps (adulte) en contient encore dans certains “coins” et que le cordon ombilical aussi en contient (d'où l'idée de le préserver à la naissance de l'enfant...).

Certains animaux en possèdent plus que d'autres et cela leur donne des capacités incroyable pour faire “repousser” des membres ; une partie de cerveau même parfois. La dernière étude en date démontre que le planaire adulte contient que des cellules souches pluripotentes.

Ces cellules couches-là sont capables de produire toute une gamme de tissus nécessaires pour construire un animal complet. Ces cellules sont réparties dans tout le corps de l'animal. Elles auraient les mêmes capacités que les cellules souches dites “embryonnaires” ( celles qui ont le plus de potentiel car elles vont après se différencier pour créer un corps entier).

La grande nouvelle est que c'est la première fois que l'on identifie des cellules souches dites “pluripotentes” (capables de devenir ce que l'on souhaite, en gros) dans un animal adulte.

  Les scientifiques ne découvrent certes pas les capacités du planaire aujourd'hui. Un nouveau planaire bien complet (peau, système nerveux, yeux primitifs, intestins, muscles et autres organes internes) peut réapparaître à partir d'un fragment de taille un centième plus petite que le corps d'origine.

Ce que les chercheurs n'arrivaient pas à comprendre, c'était le mécanisme.

D'où vient le “matériau de construction” ? Les cellules souches de la majorité des animaux (dont nous) ont la capacité de devenir qu'un nombre limité de types de cellules. Celles que l'on trouve dans notre colonne vertébrale par exemple, peuvent devenir des cellules du sang. Celles qui sont dans notre peau peuvent reconstituer peau ou cheveux.

Jusqu'à présent, on n'était pas bien certain que la régénération du planaire était enclenchée par une cellule souche capable de tout ou par différents types de cellules souches un peu différenciées qui travaillaient de concert.

Pour en avoir le coeur net, les “méchants chercheurs” ont exposé les planaires à un rayonnement ionisant. Cela a détruit la capacité des cellules à se diviser. Puisque l'on pensait que la régénération dépendait de “néoblastes” (des cellules qui se divisent et prolifèrent aux endroits à réparer, comme lors d'une blessure), la dose de radiation était calculée pour ne pas être trop forte et laisser quelques cellules survivre.

Ils ont ensuite repéré à travers les cellules celles qui étaient capables de se diviser.

Ils ont laissé ces néoblastes se diviser à leur rythme et se réunir en colonies de cellules : ils ont alors vue certaines cellules individuelles qui possédaient toutes les qualités des cellules souches.

Il faut imaginer les chercheurs fébrilement rivés à leur microscope, plongés dans un suspense insoutenable :

Va-t-il devenir un neurone ? Ou Va-t-il devenir de la peau ?

Certains néoblastes qualifiés de “clonogéniques” ont, à la stupeur générale, pu devenir tout ce qu'il voulait, sans demander la permission à personne.

Le chercheur responsable de l'étude a déclaré, extatique :

“C'est le genre d'évènement qui semble surgir directement d'un film de SF !” Si un néoblaste seul est introduit dans un planaire qui ne peut (parce qu'il a été irradié, rappel) régénérer ses propres tissus, ce premier va repeupler l'animal avec des cellules qui vont proliférer. Le processus est lent mais inarrêtable : les tissus de l'hôte sont remplacés, dans toutes les régions du corps qui en ont besoin, que ceux-là soient le rein, les yeux, le cerveau, les muscles.

TOUT EST PARTI D UNE SEULE CELLULE !

(comme lorsque vous-même êtes né)

Lorsque le processus est achevé, chaque cellule du vers a pris l'indentité génétique de la “cellule donneuse”. Le planaire régénéré à l'air normal, et s'en va s'occuper à ses occupations comme si de rien n'était.

“Même pas mal !”

Cette découverte est bien entendu cruciale pour le développement, encore embryonnaire (avec jeu de mots) de la médecine régénérative. Le planaire n'est qu'un vers mais il partage bien de nos gènes.

(source : imaginascience)

Les cellules souches sont des cellules particulières.

Saviez-vous que vous êtes issu d'une cellule souche ?

Et saviez-vous que vous possédez plusieurs sortes de cellules souches différentes comme par exemple celles qui permettent à la peau de repousser après une égratignure ?
Les cellules souches font partie des domaines les plus fascinants de la biologie moderne. Ces cellules possèdent des propriétés impressionnantes. Les cellules souches sont porteuses d'espoir dans le traitement de maladies graves telles qu'Alzheimer, défaillance cardiaque ou hépatique et bien d'autres encore. Mais, de même que dans tous les domaines de la recherche à expansion rapide, la recherche sur les cellules souches pose constamment de nouvelles questions, questions non seulement au niveau scientifique mais également juridique, politique, économique et éthique.

Les cellules souches se différencient des autres cellules de notre organisme car elles possèdent trois facultés particulières :

Elles peuvent se diviser durant une période prolongée. Certaines cellules de notre organisme ont une durée de vie limitée. Les cellules cutanées par exemple ne vivent en moyenne que deux semaines, elles vont ensuite se nécroser et être remplacées par de nouvelles.
Les cellules souches ne sont pas spécialisées ce qui signifie qu'elles ne sont pas pressenties pour des tâches déterminées dans l'organisme comme c'est le cas par exemple des cellules musculaires.
Les cellules souches peuvent produire des cellules spécialisées par division.

Cellules souches de souris se développant à l'aide de facteurs de croissance dans les neurones. (Vert = anticorps pour le précurseur de la protéine nestine ; bleu = coloration nucléaire ; rouge = anticorps pour la tubuline)
Cellules souches embryonnaires : notre origine à tous

Les scientifiques différencient deux sortes de cellules souches : embryonnaires et adultes. Les cellules souches embryonnaires proviennent d'embryons comme leur nom l'indique. Nous sommes tous issus d'une telle cellule souche, l'ovule fécondé. De la division de cette cellule résulte un individu adulte. A l'issue du stade « huit cellules », chacune de ces cellules a la capacité de devenir un individu complet. Les cellules provenant d'une phase ultérieure perdent cette capacité. C'est pourquoi, les cellules de la phase antérieure seront appelées totipotentes, du latin « aptes à tout ».

Cinq ou six jours après la fécondation, l'embryon est au stade de blastocyte. Celui-ci va prendre la forme d'une boule creuse et se composer de 200 cellules environ. A l'intérieur de cette boule se trouvent environ trente cellules à partir desquelles plus de 200 cellules de l'organisme humain peuvent se développer sans pour autant former un organisme complet.

Ce petit amas de cellules est la source des cellules souches. On qualifie ces cellules de pluripotentes, « aptes à beaucoup ».

Pour récolter ces cellules souches, il faut détruire l'embryon pour ensuite en prélever les cellules. Les cellules seront ensuite cultivées en laboratoire, tâche fort compliquée. Pendant plus de 20 ans, les chercheurs tentèrent de trouver le moyen de cultiver les cellules souches humaines dans un milieu adéquat et avec des substances nutritives correctes. Si les plaques de culture ne sont pas parfaites, les cellules souches commencent à se différencier de façon incontrôlée, ce qui signifie qu'elles vont perdre leur pluri-potentialité et vont se transformer en cellules spécialisées, en cellules hépatiques par exemple. James Thompson de l'Université de Wisconsin fut le premier à isoler et à cultiver les cellules souches humaines.

Les chercheurs connaissent aujourd'hui le choix des substances nécessaires à la survie des cellules souches humaines. Ils peuvent les cultiver au stade indifférencié mais également les stimuler à se différencier en tissus fondamentaux embryonnaires, l'endoderme, le mésoderme et l'ectoderme.

Le but des chercheurs est de faire en sorte que le procédé de la différenciation ne se fasse plus de façon incontrôlée mais sous contrôle. Ils aimeraient trouver le moyen permettant la formation d'un nouvel organe, un nouveau coeur par exemple à partir des cellules souches en culture. Lorsque les cellules souches sont stimulées par des facteurs de croissance déterminés, celles-ci peuvent se différencier en divers types cellulaires : cellules cutanées, cellules cérébrales (neurones et cellules glia), cellule cartilagineuse (chondrocytes), ostéoblastes (cellules formant l'os), hépatocytes (cellules hépatiques), cellules musculaires, cellules de la musculature du squelette et cellules musculaires cardiaques (myocytes).

Cellules souches dans la boîte de Petri
Premiers essais thérapeutiques avec des cellules souches embryonnaires

Des cellules souches embryonnaires humaines seront testées sur l'être humain en 2007 déjà. Aux Etats-Unis, l'entreprise biotechnologique Geron a annoncé que l'an prochain, auront lieu les premières expériences sur des patients atteints de traumatisme au niveau de la moelle épinière. Les chercheurs travaillant pour Geron vont différencier les cellules souches embryonnaires en cellules nerveuses pour ensuite les implanter sur des patients paraplégiques. Les cellules souches vont permettre aux cellules nerveuses de retrouver leur enveloppe protectrice, la myéline sans laquelle la transmission de stimuli ne peut avoir lieu. Cette technique a déjà fait ses preuves sur les animaux. Toutefois, plusieurs questions restent encore ouvertes car à partir des cellules souches embryonnaires peuvent également se former des tumeurs. De telles expériences n'auront pas lieu en Suisse dans les années à venir.

Recherche controversée

La recherche sur les cellules souches embryonnaires est fortement contestée au niveau éthique puisqu'il faut détruire des embryons pour obtenir des cellules souches. D'où viennent ces embryons ? En Suisse, les chercheurs travaillent sur des embryons dits surnuméraires : lors de fertilisation médicalement assistée (fertilisation in vitro), un embryon devient surnuméraire s'il n'est pas implanté dans le corps de la femme. A ce moment-là, l'embryon n'est formé que de quelques cellules et est presqu'aussi petit que le point sur le i. Depuis l'acceptation de la loi fédérale relative à la recherche sur les cellules souches embryonnaires en 2004, ces embryons peuvent être utilisés dans la recherche si le couple le souhaite. Les chercheurs n'ont malgré tout pas carte blanche dans la manipulation des embryons, ils doivent respecter des règles précises. Un projet de recherche conforme doit être accordé par l'Office fédéral de la santé et la commission d'éthique compétente doit également donner son accord. L'embryon ne doit pas être mis en vente : la loi interdit tout commerce avec le patrimoine génétique humain ainsi qu'avec tout produit issu d'embryons.

A-t-on le droit de détruire des embryons pour la recherche si le couple donne son accord?
Quels droits a l'embryon surnuméraire ? A-t-il les mêmes droits qu'un enfant mis au monde?
Quand débute la vie? Lors de la fécondation ? Lors de la nidation dans l'utérus?
Dès l'apparition du sens de la douleur? Au début du développement du cerveau ? A la naissance?
Une votation eut lieu en 2004 à ce sujet dans le cadre de la loi fédérale relative à la recherche sur les cellules souches embryonnaires. 66% de la population suisse a voté pour une stricte régulation de la recherche sur les cellules souches.

(source : interpharma) 

 

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