Des scientifiques de Dresde ont ouvert de nouvelles perspectives en médecine régénérative grâce à leurs travaux sur la régénération de membres chez la salamandre axolotl [1]. Cette régénération s'effectuerait non pas à partir de cellules pluripotentes, mais à partir de cellules dotées d'une capacité de différenciation limitée. Les résultats de l'équipe du Prof. Tanaka du Centre de recherche sur les thérapies régénératives de Dresde [2] ont fait l'objet d'une publication dans la revue Nature de juillet 2009 [3].
L'axolotl du Mexique a la capacité de pouvoir régénérer ses membres, organes et certaines parties de son cerveau. Jusqu'à présent les scientifiques pensaient que lors de la régénération, les tissus des membres se "dédifférenciaient" en cellules pluripotentes qui donnaient alors naissance à toutes les cellules requises. L'équipe du Prof. Tanaka, en collaboration avec l'Institut Max Planck de biologie cellulaire moléculaire et de génétique de Dresde et l'Institut d'anatomie de la faculté de médecine de l'Université technique de Dresde, a découvert que chaque tissu produit des cellules précurseurs avec un potentiel limité.
A la suite d'une blessure d'un axolotl, une zone de cellules précurseurs non différenciées, dite blastème [4], se forme à la surface de la blessure. Ce blastème a pu être étudié grâce à des cellules marquées par la protéine GFP (Green Fluorescent Protein). En transplantant des cellules marquées dans des animaux non marqués, les scientifiques ont pu suivre le développement de cellules provenant de l'épiderme, du derme, de muscles, de cartilages et de cellules de Schwann, enveloppes des fibres nerveuses. Le Prof. Tanaka fut le premier qui réussit à intégrer la séquence GFP dans le génome de l'axolotl. Les résultats de ces expériences contredisent les conceptions précédentes de la régénération. Les cellules ne se "dédifférencieraient" pas en un état pluripotent. Le blastème serait un pool hétérogène de cellules précurseurs ayant un potentiel de différenciation limité. En effet, lors des expériences de régénération, les cellules de peau ont engendré du cartilage et des tendons, mais pas de muscles ou de cellules de Schwann. Les cellules de cartilage n'ont pas engendré de muscles mais souvent de nouveau du cartilage ; de même, les cellules musculaires n'ont formé ni du cartilage ni de l'épiderme, mais presque exclusivement du muscle. En conclusion, la plupart des cellules sont limitées à la régénération de leur propre tissu, mise à part les cellules de la peau qui étaient les plus flexibles de toutes.
Un autre aspect essentiel de la régénération tissulaire est la position des cellules dans les tissus formés. Les chercheurs ont analysé les propriétés moléculaires et cellulaires de cellules du blastème provenant de différents tissus. Tandis que les cellules issues du cartilage garderaient ces "propriétés de position", les cellules de Schwann les perdraient.
Ces résultats sont particulièrement importants pour la médecine régénérative car ils montrent que les cellules à l'origine de nouveaux membres ne doivent pas passer par un stade pluripotent dédifférencié, mais suivent une sorte de reprogrammation cellulaire directe. Les chercheurs s'intéresseront dans leurs prochains travaux aux gènes impliqués dans ces mécanismes de régénération.
- [1] Voir l'article Wikipedia à l'adresse suivante : http://fr.wikipedia.org/wiki/Axolotl - [2] Le Centre de recherche sur les thérapies régénératives de Dresde soutenu par l'Agence de moyens pour la recherche allemande (DFG) a été nommé en octobre 2006 cluster d'excellence de l'Université technique de Dresde "Des cellules aux tissus aux thérapies". Plus d'informations à l'adresse suivante (en anglais et allemand) : http://www.crt-dresden.de. - [3] "Cells keep a memory of their tissue origin during axolotl limb regeneration", Kragl, Knapp, Nacu, Khattak, Maden, Epperlein & Tanaka - Nature - Juillet 2009 - [4] Un blastème est un amas de cellules pas encore différenciées, à l'origine des cellules composant un organe ou une partie du corps. Plus d'informations à l'adresse suivante : http://www.vulgaris-medical.com/encyclopedie/blasteme-5647.html - Prof. Tanaka, Professeur - Centre de recherche sur les thérapies régénératives, Dresde - tél : +49 351 272 0665 2 - email : elly.tanaka@crt-dresden.de