Fabrice Lavial La reprogrammation cellulaire, pour le meilleur et sans le pire

La promesse de la reprogrammation cellulaire

Pendant le développement, les cellules souches se différencient en cellules spécialisées, caractérisées par des programmes d'expression génique propres à chaque type de cellule. Ces identités sont censées rester stables au fil des divisions. Toutefois, il est possible d’ « effacer » la différenciation en utilisant 4 facteurs (Oct4, Sox2, Klf4 et c-Myc) qui vont agir sur l’expression des gènes et conférer à nouveau aux cellules les caractéristiques de cellules souches. Ce processus est appelé reprogrammation cellulaire. On peut donc imaginer prendre des cellules de la peau d’un patient, les reprogrammer pour obtenir des cellules souches, puis les programmer de nouveau en cellules de cerveau par exemple. Le potentiel thérapeutique de ce type de procédé est immense.

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Le côté obscur de la reprogrammation

Ces grandes promesses thérapeutiques sont à prendre avec précaution. Des recherches restent encore nécessaires pour comprendre les mécanismes et les conséquences à long terme de la reprogrammation. En effet, lorsque la reprogrammation est réalisée chez l’animal (in vivo), en plus d’augmenter la capacité de régénération de certains tissus, elle est à l’origine de maladies où la multiplication des cellules est incontrôlée : les cancers. Par conséquent, malgré ses effets révolutionnaires, les mécanismes moléculaires déclenchés par la reprogrammation in vivo doivent être mieux compris pour éviter d'atteindre le point de non-retour où les cellules deviennent cancéreuses. Le processus de reprogrammation présente des similitudes avec le cancer, comme conférer aux cellules la capacité de s’autorenouveler et de résister au vieillissement et à la mort cellulaire. Cependant, les gènes impliqués dans ces deux processus n'ont été que très peu disséqués ou comparés, principalement en raison du manque d'outils génétiques dédiés. Pourtant, ces découvertes seront cruciales pour déchiffrer l'interaction entre la reprogrammation et le cancer, qui entraînent des conséquences diamétralement opposées.

Un mécanisme commun avec le développement de cancers

La dotation Impulscience va permettre à l’équipe de Fabrice Lavial de répondre à des questions essentielles avant d'envisager toute perspective thérapeutique utilisant la reprogrammation cellulaire. Il va ainsi comparer et étudier les profils d’expression génique de cellules reprogrammées et de cellules cancéreuses notamment dans le poumon. Ceci dévoilera le programme moléculaire qui permet aux cellules d’acquérir la capacité de se reprogrammer ainsi que de déterminer le point critique à ne pas dépasser pour ne pas devenir cancéreuses. L’originalité de ce programme de recherche est qu’il utilise des modèles de souris développés dans le laboratoire de Fabrice Lavial, qui permettent de contrôler finement à quel moment et dans quelles cellules la reprogrammation et la tumorigenèse vont être déclenchées. Ainsi l’équipe pourra créer une cartographie des évènements géniques et prédire les moments critiques. Les chercheurs pourront identifier les gènes à bloquer pour éviter aux cellules reprogrammées de passer du côté obscur et devenir cancéreuses.

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