Une touche de souplesse pour faciliter la différenciation des cellules souches pluripotentes induites humaines
Les cellules souches, capables de se différencier en n’importe quel tissu du corps humain, constituent un outil essentiel pour étudier le développement de l’être humain et pourraient être la clé de traitements régénératifs personnalisés. Une coordination précise des signaux chimiques est nécessaire pour diriger la différenciation de ces cellules et, dans une étude récemment publiée dans iScience, des chercheuses et chercheurs de l’Institut de Biologie du Développement de Marseille (https://www.ibdm.univ-amu.fr/fr/, Aix-Marseille Université / CNRS) et du Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (https://www.cinam.univ-mrs.fr/cinam/, Aix-Marseille Université / CNRS) ont démontré que l’environnement mécanique joue également un rôle crucial dans la différenciation cellulaire. Ces résultats représentent une nouvelle étape importante vers le développement de thérapies à base de cellules souches.
L’être humain se développe à partir de cellules souches embryonnaires, dont chacune peut se spécialiser dans tous les types de cellules qui composent le corps adulte. Ces cellules sont dites « pluripotentes ». En 2012, le prix Nobel de médecine a été décerné pour avoir démontré que ce processus est réversible et que les cellules adultes peuvent être ramenées à leur état pluripotent. Au cours de la décennie qui a suivi, de nombreux travaux ont été menés pour identifier des traitements chimiques permettant d’orienter ces cellules pluripotentes vers des différenciations spécifiques, mais relativement peu de travaux ont porté sur les effets de signalisation mécanique. Les tissus humains sont en effet incroyablement diversifiés sur le plan physique : par exemple, le tissu cérébral est très mou tandis que le tissu osseux est très rigide, et les matériaux en plastique ou verre généralement utilisés pour cultiver les cellules en laboratoire sont encore plus rigides. Sur cette base, les scientifiques de l’IBDM et du CINaM ont émis l’hypothèse que la modification de l’environnement mécanique pourrait affecter la façon dont les cellules répondent aux signaux chimiques de développement.
Une touche de souplesse
Les silicones sont des matériaux synthétiques de rigidité variable, couramment utilisés comme encapsulants électroniques. Incidemment, les propriétés qui permettent aux silicones de protéger les circuits sensibles en font également des matériaux efficaces pour la culture cellulaire. En utilisant des surfaces souples en silicone sur lesquelles les cellules peuvent se développer, l’équipe de scientifiques a découvert que les cellules répondaient mieux aux signaux de développement. Les chercheurs ont montré que cela était dû à des changements dans la façon dont les cellules se développent, se déplacent et interagissent les unes avec les autres, ce qui expose davantage les récepteurs chimiques aux signaux. Ces résultats devraient améliorer l’efficacité des procédures de différenciation des cellules souches et permettre d’étudier plus avant les effets de la combinaison de signaux mécaniques et chimiques au cours du développement humain précoce.
Pour plus d’information : https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.110557
