Cellules souches de sang reprogrammées en cellules cardiaques

Publié le : 19 avril 2011

Des chercheurs de l’université John Hopkins de Baltimore dirigés par le professeur Elias Zambidis, ont mis au point une méthode pour transformer des cellules souches de sang de cordon ombilical en cellules cardiaques ; ils ont publié leurs résultats dans la revue PLoS ONE*.

Habituellement,  la reprogrammation de cellules adultes en cellules iPS se fait via l’injection d’un virus génétiquement modifié. Toutefois, ce virus peut provoquer des mutations et dans certains cas entrainer l’apparition d’un cancer. Les chercheurs ont donc adopté une nouvelle méthode : ils ont eu recours à des plasmides, c’est-à-dire des molécules d’ADN circulaires double brin distinctes de l’ADN chromosomique. Un plasmide porteur des 7 gènes nécessaires à la reprogrammation des cellules a pu pénétrer dans les cellules souches de sang via la technique de l’électroporation.

Dans un deuxième temps, les chercheurs ont amené les cellules iPS obtenues à se différencier en cardiomyocytes. Cette opération nécessite une méthode de culture délicate. Un milieu de croissance adapté a été mis au point par Paul Burridge, un post-doctorant à l’université John Hopkins, qui a travaillé sur 11 lignées de cellules iPS différentes pendant près de 2 ans.

Après 9 jours dans ce milieu, les 11 lignées d’iPS non virales s’étaient reprogrammées en cellules cardiaques fonctionnelles. Pour chacune des lignées testées, les cellules battaient en moyenne à 95% là où habituellement, les scientifiques obtiennent 10% d’efficacité pour les lignées d’iPS. Un électrocardiographe a été appliqué aux cellules afin d’évaluer leur fonctionnement. Le rythme d’impulsion s’est avéré très proche de celui qu’on peut observer pour un coeur humain ordinaire.

Le taux élevé de contractibilité des cellules cardiaques observé dans cette étude dépasse celui de 70% atteint dans une précédente étude. Prometteuse, cette découverte pourrait aider à réduire le nombre d’attaques cardiaques. A terme, ces cellules cardiaques pourraient être utilisées pour tester de nouveaux médicaments in vitro ou des implants visant à remplacer les cardiomyocytes détruits lors d’une crise cardiaque.

* PLoS ONE, "A Universal System for Highly Efficient Cardiac Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cells That Eliminates Interline Variability", Paul W. Burridge, Susan Thompson, Michal A. Millrod, Seth Weinberg, Xuan Yuan, Ann Peters, Vasiliki Mahairaki, Vassilis E. Koliatsos, Leslie Tung, Elias T. Zambidis, 08/04/11

Bulletins Électroniques Etats-Unis (Johanna Ferrand) 15/04/11 - Science Daily 11/04/11

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