Un bain de jouvence à l’acide

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Ces recherches ont provoqué une controverse importante sur la réalité du phénomène d’acquisition de la pluripotence induite par le stress. Face aux nombreuses anomalies mises en évidence, la revue Nature a annoncé le rétractation de ces articles le 02 juillet 2014.
Pour en savoir plus : Les cellules STAP rattrapées par la réalité]

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Le bain de jouvence n’est plus un mythe au niveau cellulaire. Il a même valu à Shinya Yamanaka le prix Nobel de médecine ou physiologie en 2012. Pour rendre leur jeunesse, ou plutôt leur pluripotence, à des cellules somatiques, la méthode consiste à introduire quatre gènes activateurs grâce à des virus (1). On obtient ainsi des cellules pluripotentes induites (iPS, pour induced pluripotent stem cell) en 2 à 5 semaines. Mais la manipulation directe de la génétique laisse planer un doute sur leur sécurité d’usage à des fins médicales. Leur évaluation reste sur ce point toujours en cours et des alternatives fleurissent. C’est ainsi que des recherches menées au sein de l’École de médecine d’Harvard, à Boston, et du Centre de biologie du développement RIKEN, au Japon, proposent une nouvelle approche, moins invasive, pour réactiver la pluripotence. Elles rapportent qu’imposer un stress fort, que les chercheurs qualifient de « sub-létal », à des leucocytes CD45 produit des cellules pluripotentes baptisées STAP (stimulus-triggered acquisition of pluripotency) (2).
Une exposition à un taux de calcium élevé, une atteinte à l’intégrité physique comme des perforations membranaires, ou des chocs osmotiques, thermiques ou de pH sont autant de possibilités d’induire un stimulus sub-létal. Dans leur démonstration, les chercheurs ont visiblement préféré la dernière option, résumant ce bain de jouvence à un bain d’acide - 25 minutes à pH 5,7. Deux jours après leur cure, certaines cellules CD45 commencent à exprimer de marqueurs de pluripotence. Les chercheurs observent, sur les cellules STAP, des modifications morphologiques et mettent en évidence l’expression de protéines, d’ARN ou de profils de méthylation associés aux cellules souches embryonnaires, notamment l’activation épigénique du locus Nanog.
En introduisant des cellules STAP marquées par fluorescence dans des blastocytes de souris, ils révèlent que les cellules pluripotentes nouvellement reprogrammées participent la formation d’un embryon. Ils observent aussi que la progéniture des cellules STAP contribue largement à la formation du placenta alors que ce phénomène reste rare pour les cellules souches embryonnaires injectées (3). D’après les chercheurs, ces arguments suggèrent que les cellules STAP correspondent à un état de pluripotence particulier et naturel du cycle cellulaire. Avant de remplacer les iPS dans les protocoles expérimentaux de réparation tissulaire, il faudra élucider l’origine de cette pluripotence conservée et le mécanisme en jeu dans sa réactivation. Des recherches qui commenceront dès que cette expérience sera reproduite et la découverte des cellules STAP validée.

(1) Takahashi K, Yamanaka S (2006) Cell 126, 663-76
(2) Obokata H et al. (2014) Nature 505, 641-7
(3) Obokata H et al. (2014) Nature 505, 676-9

Embryon de souris formé à partir des cellules STAP.
© Haruko Obokata