L’auto-renouvellement à long terme en médecine régénérative désigne la capacité des cellules souches à s’auto-répliquer par division continue. Le résultat de ce cycle naturel de régénération est courant chez certains types de cellules non spécialisées. Le processus d’auto-renouvellement se déroule généralement sur une longue période (qui peut même s’étendre sur plusieurs années), et sa durée et sa vitesse sont déterminées par le type précis de cellule souche.[1]
Le terme « auto-renouvellement à long terme » désigne souvent la capacité des cellules souches à se reproduire elles-mêmes pendant des périodes prolongées tout au long de la vie d’un organisme. Cette capacité permet aux cellules souches de fournir une source continue de cellules pour la croissance, le développement, la réparation et le remplacement des tissus endommagés ou usés. Examinons les différents types de cellules souches et leurs propriétés d’auto-renouvellement à long terme :
- Cellules souches embryonnaires (CSE) :
Origine : dérivées de la masse cellulaire interne des blastocystes (embryons à un stade précoce).
Renouvellement : les CSE sont pluripotentes, ce qui signifie qu’elles peuvent donner naissance à presque tous les types de cellules de l’organisme. Elles possèdent une forte capacité d’auto-renouvellement dans des conditions de culture appropriées. - Cellules souches adultes (ou somatiques) :
Origine : présentes dans des tissus spécifiques de l’ensemble du corps, notamment la moelle osseuse, le cerveau, le foie, la peau, etc.
Renouvellement : leur rôle principal est d’entretenir et de réparer le tissu dans lequel elles se trouvent. Certaines cellules souches adultes ont un potentiel de différenciation limité par rapport aux CSE. Leur capacité d’auto-renouvellement peut varier selon le type de cellule souche adulte et l’environnement tissulaire. Pour les lecteurs qui comparent la biologie de la réparation hépatique aux signes d’alerte observables par les patients, cet aperçu des symptômes de la cirrhose du foie explique les changements précoces susceptibles de nécessiter un avis médical. - Cellules souches pluripotentes induites (iPSC) :
Origine : Il s’agit de cellules spécialisées (souvent des cellules de la peau ou du sang) qui ont été reprogrammées pour revenir à un état pluripotent, similaire à celui des CSE.
Renouvellement : Comme les CSE, les iPSC ont une grande capacité d’auto-renouvellement et peuvent potentiellement se différencier en presque tous les types cellulaires de l’organisme. - Cellules souches cancéreuses :
Origine : A sous-population de cellules au sein des tumeurs capables de s’auto-renouveler et de générer les lignées hétérogènes de cellules cancéreuses qui composent la tumeur.
Renouvellement : elles peuvent s’auto-renouveler et seraient responsables de l’initiation, de la croissance et de la récidive tumorales, ainsi que de la résistance aux médicaments.
La capacité d’auto-renouvellement des cellules souches est étroitement régulée par des facteurs intrinsèques et extrinsèques :
- Facteurs intrinsèques : Il s’agit de facteurs génétiques et épigénétiques intrinsèques aux cellules. Par exemple, certains facteurs de transcription, tels qu’Oct4, Sox2 et Nanog, jouent un rôle crucial dans le maintien de la pluripotence des cellules souches embryonnaires.
- Facteurs extrinsèques : il s’agit notamment des molécules présentes dans la niche des cellules souches ou le microenvironnement qui soutiennent et régulent le comportement des cellules souches. Cela peut inclure les interactions cellule-cellule, les interactions cellule-matrice, les facteurs de croissance et les cytokines.
Vidéo sur l’auto-renouvellement à long terme et continu
Importance clinique de l’auto-renouvellement à long terme :
La compréhension de l’auto-renouvellement des cellules souches est essentielle dans de nombreux contextes cliniques. En médecine régénérative : en exploitant les propriétés d’auto-renouvellement et de différenciation des cellules souches, The Regeneration Center révolutionne les traitements de maladies telles que la maladie de Parkinson, les lésions de la moelle épinières, la cirrhose hépatique, BPCO, le diabète et les maladies cardiaques.
Certains cancers contiennent des cellules souches cancéreuses qui contribuent à la résistance aux médicaments et aux récidives. Comprendre comment cibler ces cellules sans endommager les cellules souches normales conduira à de meilleurs traitements contre le cancer. Dans l’ensemble, l’étude de l’auto-renouvellement à long terme des cellules souches éclaire des processus biologiques fondamentaux et offre des perspectives pour diverses applications thérapeutiques.
L’introduction de cellules de type hépatoblaste capables d’auto-renouvellement, ou « HBC », issues de cellules souches humaines multipotentes et pluripotentes (« PSC »), nous a aidés à fournir un approvisionnement stable et de haute qualité en cellules de type hépatocyte mésenchymateuses pour des applications de médecine régénérative.[2]
Références cliniques publiées
[1] ^ Deng, Y, X Zhang, X Zhao, Q Li, Z Ye, Z Li, Y Liu, et al. 2013. Auto-renouvellement à long terme de cellules souches pluripotentes humaines sur des brosses de poly(OEGMA-co-HEMA) décorées de peptides dans des conditions entièrement définies. Acta biomaterialia, no 11 (juillet 24). doi:10.1016/j.actbio.2013.07.017. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23891809
[2] ^ Frelin, Catherine, Robert Herrington, Salima Janmohamed, Mary Barbara, Gary Tran, Christopher J Paige, Patricia Benveniste, et al. 2013. GATA-3 régule l’auto-renouvellement des cellules souches hématopoïétiques à long terme. Nature Immunology, no 10 (août 25). doi:10.1038/ni.2692. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23974957
