Chercheurs de cellules souches réactiver ” back-up des gènes dans le laboratoire

Vincent Pasque et son équipe à la KU Leuven ont réfuté les pièces d’un mécanisme qui pourrait un jour aider à traiter le syndrome de Rett et d’autres maladies génétiques liées au chromosome X.



Les femmes et la plupart des mammifères femelles ont deux chromosomes X, mais seulement une d’elles est active dans une cellule donnée. Cette chromosome X actif est sélectionné par le biais d’un flip-de-la pièce d’un processus à un stade très précoce du développement embryonnaire: chaque chromosome a une chance de 50/50 de rester actif et d’apprendre à exprimer ses gènes, ou à être inactivé par le biais d’un processus appelé l’inactivation du chromosome X.


L’inactivation du chromosome X est tout à fait normal, mais les conséquences peuvent être dévastatrices lorsque l’un des chromosomes X porte un gène défectueux. C’est le cas chez les femmes avec le syndrome de Rett: après un chromosome de chaque cellule devient inactif, environ la moitié des cellules du patient utilisera le gène défectueux. Une fois nés, les filles souffrent d’une perte progressive des capacités motrices et de la parole. Les patients de sexe masculin avec le syndrome de Rett ont qu’un seul chromosome X, et donc pas de copie saine du gène pour compenser la pièce défectueuse; ces patients meurent généralement avant la naissance.


Alors, comment peut-on traiter le syndrome de Rett et les autres X-linked troubles? En théorie, la réponse est simple: dans les cellules qui utilisent le gène défectueux, nous réactiver la copie saine sur le chromosome X inactif. Dans la pratique, cependant, cela est plus facile à dire qu’à faire.


De cellules souches, les chercheurs de l’Vincent Pasque Laboratoire à la KU Leuven, en collaboration avec des chercheurs de Jean-Christophe Marine lab (VIB/KU Leuven) et Edith Entendu laboratoire (EMBL, Allemagne) ont maintenant résolu une partie du puzzle. Dans un article publié dans la Recherche sur le Génome, ils présenter de nouvelles conclusions sur le mécanisme sous-jacent du chromosome X de réactivation.


La réactivation des gènes dans le laboratoire


La première étape vers le développement de nouveaux traitements est de savoir comment chromosome X réactivation fonctionne réellement, explique Adrian Janiszewski (KU Leuven), un co-auteur principal de l’étude. “Dans des circonstances normales, inactif chromosomes X seulement redevenir actif au cours de l’un des stades très précoces du développement embryonnaire. Plutôt que d’étudier les embryons, nous avons utilisé une technique connue sous le nom de la reprogrammation des cellules: nous avons pris l’adulte, les cellules de souris femelles et reprogrammé dans le récipient de culture dans des ” cellules souches pluripotentes induites ou iPS cellules, qui ressemblent à des cellules souches embryonnaires, mais ne sont pas dérivées d’embryons précoces.”


Professeur adjoint Vincent Pasque, l’auteur principal de cette étude, poursuit: “Travailler avec des cellules iPS a de nombreux avantages. Plus important encore, lorsque vous reprogrammer des femmes de cellules adultes en cellules iPS, les deux chromosomes X sont de nouveau actifs. En d’autres termes: chromosome X réactivation commence à se produire sous le microscope.”


Irene Talon (KU Leuven), le second co-auteur principal de l’étude, poursuit: “Nous avons suivi de près de 200 différents gènes liée à le X tout au long du chromosome X processus de réactivation. Ce que nous avons trouvé est que la réactivation arrive peu à peu: des gènes différents exigent des quantités différentes de temps pour devenir de nouveau active. Nos résultats suggèrent que l’explication de cette différence de vitesse est une combinaison de l’emplacement des gènes dans l’espace 3D sur le chromosome X et le rôle des protéines (facteurs de transcription), et les enzymes (les histones désacétylases), en particulier.”


À Long terme, le potentiel thérapeutique


Bien que ce est une pièce du puzzle, beaucoup de travail reste à faire, Vincent Pasque conclut. “Il est important de se rappeler que nous parlons très recherche fondamentale ici. Contribuer au développement d’un traitement pour le syndrome de Rett et les troubles similaires est notre objectif à long terme, mais il nous faudra un certain temps pour y arriver, et il y a de nombreux obstacles à surmonter.”


“Nous avons encore besoin de comprendre comment utiliser le mécanisme pour un seul gène, comment le faire en toute sécurité des patients et la façon de cibler les cellules dans le cerveau. Nous ne savons pas encore comment surmonter ces défis redoutables, mais nous savons que l’acquisition d’une compréhension fondamentale de la façon dont les choses fonctionnent est la première étape cruciale. C’est la façon dont fonctionne la science: c’est un processus lent.”


“Maintenant que nous avons identifié trois facteurs impliqués dans le chromosome X de la réactivation, nous pouvons commencer à expérimenter pour en savoir plus sur leur rôle précis. Nous avons besoin de connaître les tenants et les aboutissants du chromosome X réactivation avant que nous puissions essayer d’utiliser le mécanisme des fins thérapeutiques. C’est pourquoi, la recherche fondamentale est si important.”




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Les matériaux fournis par la KU Leuven. Remarque: le Contenu peut être édité pour plus de style et de longueur.