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De nouvelles recherches pourraient aider à améliorer les greffes de moelle osseuse et de cellules souches pour les patients atteints de maladies liées au sang

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Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) ont la capacité de s’auto-renouveler et de se différencier en tous les types de cellules sanguines matures, ce qui en fait des traitements prometteurs pour une variété de maladies. Cependant, les mécanismes impliqués dans la greffe – lorsque les cellules commencent à se développer et à fabriquer des cellules sanguines saines après avoir été transplantées chez un patient – sont mal compris. Une étude récente menée par des chercheurs du Massachusetts General Hospital (MGH) et de la Boston University School of Medicine a révélé la signature unique des gènes exprimés par les CSH capables de subir ce processus. Les conclusions, qui sont publiées dans Communication Naturepourrait permettre aux scientifiques d’étendre ces cellules à l’extérieur du corps ou de convertir d’autres types de cellules souches en cellules capables de repeupler le système sanguin.

Chez les adultes, les CSH se trouvent dans la moelle osseuse et la circulation sanguine, mais avant la naissance, elles peuvent être trouvées dans une plus grande mesure dans le foie, où elles se multiplient ou prolifèrent en d’autres CSH à un taux très élevé. De plus, la recherche chez l’animal a montré que les CSH du foie fœtal sont plus capables de greffer que les CSH de la moelle osseuse.

Pour comprendre ce qui permet aux CSH du foie fœtal d’avoir ces caractéristiques supérieures de prolifération et de prise de greffe, les chercheurs ont examiné les modèles d’expression génique qui sont uniques à ces cellules souches très puissantes. Ils ont combiné cet examen avec une variété de méthodes expérimentales pour caractériser l’expression et la fonctionnalité des protéines de ces mêmes cellules.

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« Cette analyse approfondie a révélé que ces cellules souches expriment une protéine à leur surface appelée CD201 qui est très étroitement corrélée à ce potentiel de greffe et peut être utilisée pour isoler les cellules souches fonctionnelles des autres types de cellules », déclare le co-auteur principal Alejandro B. Balazs, Ph.D., chercheur principal à l’Institut Ragon du MGH, du MIT et de Harvard. « Cela nous aidera à améliorer le processus de greffe de moelle osseuse et de cellules souches en nous permettant de purifier ces cellules. »

La meilleure compréhension des gènes impliqués aidera également les scientifiques à propager les CSH à fort potentiel de greffe en laboratoire et à les manipuler pour lutter plus efficacement contre les maladies liées aux cellules sanguines telles que la drépanocytose, le VIH et certains types de cancer. « Au total, ce travail a abouti à un schéma directeur détaillé des cellules souches sanguines les plus puissantes et permettra de mieux comprendre pourquoi ces cellules ont une capacité de régénération aussi extraordinaire. De telles connaissances nous permettront de créer des thérapies plus sûres et plus efficaces pour les patients. souffrant de troubles sanguins », explique l’auteur principal Kim Vanuytsel, Ph.D., professeur adjoint de recherche en médecine à la faculté de médecine de l’Université de Boston.

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Le co-auteur principal George J. Murphy, Ph.D., professeur agrégé de médecine à la Boston University School of Medicine et co-fondateur du BU et du BMC Center for Regenerative Medicine (CReM), ajoute que la ressource ouvertement partagée de l’équipe, qui a été mis à disposition dans un format interactif à https://engraftable-hsc.cells.ucsc.edu, permettra de nouvelles connaissances biologiques sur le potentiel de prise de greffe et stimulera un large éventail d’études futures. « Ce travail important n’aurait pas été possible sans les puissantes collaborations collégiales qui ont eu lieu entre les institutions de la région de Boston. Ce projet est également un brillant exemple de » biologie open source « au travail où les informations et les idées librement partagées peuvent être exploitées par tous pour de futures découvertes », dit-il.

Les co-auteurs incluent Carlos Villacorta-Martin, Jonathan Lindstrom-Vautrin, Zhe Wang, Wilfredo F. Garcia-Beltran, Vladimir Vrbanac, Dylan Parsons, Evan C. Lam, Taylor M. Matte, Todd W. Dowrey, Sara S. Kumar, Mengze Li, Feiya Wang, Anthony K. Yeung, Gustavo Mostoslavsky, Ruben Dries, Joshua D. Campbell et Anna C. Belkina.


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