Une petite modification des gènes pourrait enfin nous permettre de faire repousser le cartilage

“Nous voulions déterminer comment contrôler le destin cellulaire, pour que la cellule somatique devienne du cartilage au lieu de l’os.”

Une étude menée par le Forsyth Institute a révélé très récemment que les futurs traitements des blessures et de la dégénérescence du cartilage pourraient bénéficier grandement de nouvelles méthodes de production de cellules cartilagineuses. Nous pourrions enfin être en mesure de reconstruire le cartilage grâce à une simple modification de nos gènes, indique l’étude.

L’étude a été publiée aujourd’hui dans Science Advances. Takamitsu Maruyama, Daigaku Hasegawa, l’auteur principal Wei Hsu, et d’autres chercheurs révèlent deux découvertes révolutionnaires, dont une nouvelle compréhension de la protéine à multiples facettes -caténine.

“L’objectif de cette étude”, a déclaré le Dr Maruyama du Forsyth Institute, “était de comprendre comment régénérer le cartilage. Nous voulions déterminer comment contrôler le destin des cellules, pour que la cellule somatique devienne du cartilage au lieu de l’os”.

Comme indiqué dans le communiqué, les lésions du cartilage dans des articulations telles que les genoux, les épaules et les hanches peuvent s’avérer extrêmement douloureuses et débilitantes. La dégénérescence du cartilage peut provoquer de l’arthrite et des troubles de l’articulation temporomandibulaire. Les patients atteints de ces maladies endurent progressivement plus de douleurs et d’inconfort.

La β-caténine est cruciale pour les cellules

On considérait auparavant que la voie de transduction du signal Wnt déterminait si une cellule devenait un os ou un cartilage. La β-caténine est le facteur maître qui convertit les signaux Wnt. Le fait que lorsque la β-caténine était perturbée, l’os se transformait en cartilage était à la base de cette idée. Cependant, la β-caténine agit également comme une molécule d’adhésion cellulaire pour faciliter l’interaction cellule-cellule – la fonction originale identifiée avant la découverte de son rôle dans la signalisation Wnt.

“Nous savons que cette molécule est importante pour la détermination du destin cellulaire, mais le mécanisme restait ouvert à l’étude”, a déclaré le Dr Hsu.

Les chercheurs ont testé ce qui se passerait si la capacité de signalisation de la β-caténine n’était que partiellement compromise, et ils ont découvert que, dans cette situation, les cellules étaient incapables de se développer en os ou en cartilage. Suite à ces expériences, les chercheurs sont arrivés à la conclusion que si la signalisation Wnt est un facteur de création osseuse, elle est insuffisante pour la production de cartilage.

“Nous voulions savoir quel était le facteur de détermination du destin cellulaire”, a déclaré le Dr Maruyama. “Qu’est-ce qui reprogramme une cellule pour qu’elle devienne du cartilage si ce n’est pas la signalisation Wnt ?”

La deuxième grande découverte : GATA 3

Le basculement du destin des cellules squelettiques est causé par une fonction alternative de la β-caténine. GATA3 est un régulateur monogénique qui active l’expression de gènes propres au cartilage dans les cellules.

“GATA3 se lie aux séquences du génome nécessaires à la reprogrammation. Le GATA3 change la donne, car nous pouvons l’utiliser pour transformer potentiellement n’importe quelle cellule somatique en une cellule formant du cartilage, de la même manière que nous utilisons quatre facteurs de cellules souches pour générer des cellules semblables à des cellules souches embryonnaires, appelées cellules souches pluripotentes induites (iPSC)”, ajoute le Dr Hsu.

En contrôlant le destin des cellules de cette manière, les chercheurs peuvent ordonner à une cellule de devenir un os, un cartilage ou une graisse, ce qui a d’énormes implications pour le développement de nouveaux traitements pour la personne sur 4 qui souffre de blessures et de détérioration du cartilage. À l’heure actuelle, il n’existe aucun traitement capable de régénérer le cartilage, et les traitements actuels sont incapables d’améliorer la fonction articulaire.

Cette étude révolutionnaire sur la régénération des tissus est porteuse d’un grand espoir pour des milliers de patients et présente de nouvelles pistes de recherche à explorer par les experts.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche