L'étude est inhabituel parce que, contrairement à de nombreuses techniques de conversion de cellules, les cellules ne sont pas revenus à un stade de cellules souches premier - ils se sont convertis directement dans les cellules du cerveau - évitant ainsi le risque de produire de nombreux autres types de cellules.
Et l'étude est unique, parce que l'équipe a réussi à reprogrammer les cellules de la peau pour devenir un type particulier de cellules du cerveau à la place d'une gamme de cellules du cerveau.
Écrit dans la revue Neuron, les chercheurs de l'école de médecine de Saint-Louis (WUSTL), MO Université de Washington, rapportent comment ils ont utilisé une combinaison particulière de microARN et des facteurs de transcription de reprogrammer les cellules de la peau dans un type particulier de cellules du cerveau connue comme milieu neurones épineux.
Les neurones épineux moyens qu'ils produisent - qui ont survécu pendant au moins six mois après l'injection dans le cerveau de souris - sont importants pour contrôler le mouvement et sont le principal type touchées dans la maladie de Huntington.
La maladie de Huntington est une maladie génétique héréditaire qui provoque des mouvements involontaires et baisse progressive de la capacité mentale. Les patients atteints de la maladie - qui commence généralement à l'âge mûr - peuvent vivre pendant 20 ans après le début des symptômes, bien que ceux-ci se aggrave progressivement.
Cellules convertis ont montré des propriétés de cellules natives
Auteur principal Dr Andrew S. Yoo, professeur adjoint de biologie du développement au WUSTL, dit non seulement les nouvelles cellules survivent dans le cerveau de la souris, mais ils ont également montré des propriétés similaires aux cellules natives:
"Ces cellules sont connues pour étendre projections dans certaines régions du cerveau. Et nous avons trouvé les cellules humaines transplantées également reliés à ces cibles éloignées dans le cerveau de la souris. Ce est un point sur cette publication historique."
Parce qu'ils ont utilisé des cellules humaines adultes de la peau dans l'étude - et pas des cellules de souris ou des cellules humaines à un stade précoce de développement - l'équipe croit que le travail montre la possibilité d'utiliser les propres cellules du patient en médecine régénérative. Ce est important parce que les thérapies peuvent utiliser des cellules facilement disponibles et d'éviter aussi le problème de rejet immunitaire.
Pour leur étude, le Dr Yoo et ses collègues cultivées les cellules de la peau dans un environnement qui imite celle de cellules du cerveau. Dans des travaux antérieurs, ils avaient déjà découvert que l'exposition des cellules de la peau à deux petites molécules d'ARN appelés miR-9 et miR-124 peut les transformer en différents types de cellules du cerveau.
Bien qu'ils soient encore à essayer de déterminer exactement ce qui se passe, l'équipe croit que les deux petites molécules d'ARN ouvrent l'ADN serrés à l'intérieur des cellules qui contient des instructions pour la fabrication de cellules du cerveau, permettant aux gènes particulière à leur développement et la fonction doit être activée.
Ayant prouvé que l'exposition à ces petites molécules d'ARN convertit cellules de la peau dans un mélange de cellules du cerveau, l'équipe a commencé affiner les signaux chimiques. Ils ont fait cela en ajoutant des molécules appelées facteurs de transcription qu'ils connaissaient déjà étaient présents dans la partie du cerveau où les neurones épineux moyens sont abondants.
Les facteurs de transcription guident les cellules à devenir un type spécifique
Co-premier auteur Matheus B. Victor, un étudiant diplômé en neurosciences, dit qu'ils croient que les petites molécules d'ARN sont "en train de faire le gros du travail», et:
"Ils amorcent les cellules de la peau pour devenir des neurones. Les facteurs de transcription Nous ajoutons guident alors les cellules de la peau pour devenir un sous-type spécifique, dans ce cas neurones épineux moyens. Nous pensons que nous pourrions produire différents types de neurones en déconnectant les différents facteurs de transcription. "
L'équipe a également montré que, lorsque les cellules de la peau sont exposés à des facteurs de transcription seul, sans les petites molécules d'ARN, les cellules de la peau ne se convertissent pas avec succès.
L'équipe a également effectué des tests étendus pour montrer les nouvelles cellules cérébrales avaient les caractéristiques de neurones épineux moyens indigènes. Ils ont exprimé les bons gènes pour leur type spécifique et ne ont pas exprimé gènes pour d'autres types de neurones.
Et, lorsqu'elles sont transplantées dans le cerveau de souris, les cellules converties ressemblaient neurones épineux moyens indigènes et se comportaient comme eux.
L'équipe est maintenant en utilisant des cellules de la peau de patients atteints de la maladie de Huntington et de les transformer en neurones épineux moyens en utilisant leur nouvelle approche. Ils prévoient également d'injecter les cellules dans des souris atteintes de la maladie.
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