Amas des premières cellules hématopoïétiques nées dans les parois de l’artère ombilicale d’un embryon de souris. Les cellules colorées en rouge représentent des cellules progénitrices multipotentes embryonnaires (eMPP). Crédit : Sachin H. Patel/Hôpital pour enfants de Boston
Une nouvelle recherche révolutionnaire bouleverse la compréhension de la formation du sang
Des études de « codage à barres » ont découvert deux sources indépendantes de cellules sanguines chez la souris. Si cela est confirmé chez l’homme, notre compréhension des cancers du sang, des greffes de moelle osseuse et du système immunitaire vieillissant changera.
Les origines de notre sang ne sont peut-être pas tout à fait ce que nous pensions. En utilisant le “codage à barres” cellulaire chez la souris, une recherche révolutionnaire a révélé que les cellules sanguines ne proviennent pas d’un type de cellule mère, mais de deux, avec des implications potentielles pour les cancers du sang, la greffe de moelle osseuse et l’immunologie. Fernando Camargo, Ph.D., du programme de cellules souches du Boston Children’s Hospital a dirigé l’étude, publiée dans la revue La nature le 15 juin 2022.
“Historiquement, les gens croyaient que la majeure partie de notre sang provenait d’un très petit nombre de cellules qui finissaient par devenir des cellules souches sanguines, également appelées cellules souches hématopoïétiques”, explique Camargo, qui est également membre du Harvard Stem Cell Institute et d’un professeur à l’Université de Harvard. « Nous avons été surpris de trouver un autre groupe de cellules progénitrices qui ne proviennent pas de cellules souches. Ils fabriquent la majeure partie du sang dans la vie fœtale jusqu’au début de l’âge adulte, puis commencent progressivement à diminuer.
Les chercheurs font maintenant un suivi pour voir si les résultats s’appliquent également aux humains. Si tel est le cas, ces cellules, connues sous le nom de cellules progénitrices multipotentes embryonnaires (eMPP), pourraient potentiellement éclairer de nouveaux traitements pour stimuler le système immunitaire des personnes vieillissantes. Ils pourraient également apporter un éclairage nouveau sur les cancers du sang, en particulier chez les enfants, et contribuer à rendre les greffes de moelle osseuse plus efficaces.
« codes-barres » cellulaires
L’équipe de Camargo a postulé une technique de code à barres qu’ils ont développée il y a plusieurs années. En utilisant une enzyme connue sous le nom de transposase ou d’édition de gènes CRISPR, ils ont inséré des séquences génétiques uniques dans des cellules embryonnaires de souris de telle sorte que toutes les cellules qui en descendaient portaient également ces séquences. Cela a permis à l’équipe de suivre l’émergence de tous les différents types de cellules sanguines et leur origine, jusqu’à l’âge adulte.
« Auparavant, les gens ne disposaient pas de ces outils », explique Camargo. « De plus, l’idée que les cellules souches donnent naissance à toutes les cellules sanguines était tellement ancrée dans le domaine que personne n’a tenté de la remettre en question. En suivant ce qui s’est passé chez les souris au fil du temps, nous avons pu voir une nouvelle biologie.
Comprendre le vieillissement du système immunitaire
Grâce au code-barres, les chercheurs ont découvert que les eMPP, par rapport aux cellules souches sanguines, sont une source plus abondante de la plupart des cellules lymphoïdes importantes pour les réponses immunitaires, telles que les cellules B et les cellules T. Camargo pense que la diminution des eMPP qu’ils ont observée avec l’âge peut expliquer pourquoi l’immunité des gens s’affaiblit à mesure qu’ils vieillissent.
“Nous essayons maintenant de comprendre pourquoi ces cellules disparaissent à l’âge mûr, ce qui pourrait potentiellement nous permettre de les manipuler dans le but de rajeunir le système immunitaire”, explique Camargo.
En théorie, il pourrait y avoir deux approches : prolonger la durée de vie des cellules eMPP, peut-être grâce à des facteurs de croissance ou à des molécules de signalisation immunitaire, ou traiter les cellules souches sanguines avec une thérapie génique ou d’autres approches pour les rendre plus proches des eMPP.
Déballer les cancers du sang
Camargo est également enthousiasmé par les implications potentielles pour mieux comprendre et traiter les cancers du sang. Par exemple, les leucémies myéloïdes, frappant principalement les personnes âgées, affectent les cellules sanguines myéloïdes telles que les granulocytes et les monocytes. Camargo pense que ces leucémies peuvent provenir de cellules souches sanguines et que les leucémies chez les enfants, qui sont principalement des leucémies lymphoïdes, peuvent provenir d’eMPP.
«Nous effectuons un suivi pour essayer de comprendre les conséquences des mutations qui conduisent à la leucémie en examinant leurs effets à la fois sur les cellules souches sanguines et les eMPP chez la souris», dit-il. “Nous voulons voir si les leucémies qui proviennent de ces différentes cellules d’origine sont différentes – de type lymphoïde ou myéloïde.”
Améliorer la greffe de moelle osseuse?
Enfin, la reconnaissance qu’il existe deux types de cellules mères dans le sang pourrait révolutionner la greffe de moelle osseuse.
«Lorsque nous avons essayé de faire des greffes de moelle osseuse chez la souris, nous avons constaté que les eMPP ne se greffaient pas bien; ils n’ont duré que quelques semaines », explique Camargo. « Si nous pouvions ajouter quelques gènes pour que les eMPP se greffent à long terme, ils pourraient potentiellement être une meilleure source pour une greffe de moelle osseuse. Ils sont plus fréquents chez les jeunes donneurs de moelle que les cellules souches sanguines, et ils sont amorcés pour produire des cellules lymphoïdes, ce qui pourrait conduire à une meilleure reconstitution du système immunitaire et à moins de complications infectieuses après la greffe.
Référence : Sachin H. Patel, Constantina Christodoulou, Caleb Weinreb, Qi Yu, Edroaldo Lummertz da Rocha, Brian J. Pepe-Mooney, Sarah Bowling, Li Li, Fernando G. Osorio, George Q. Daley et Fernando D. Camargo, juin 15, 2022, La nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-04804-z
Sachin H. Patel, MD, PhD, du Stem Cell Program (maintenant à l’Université de Californie à San Francisco) et Constantina Christodoulou, PhD (maintenant à Bristol Myers Squibb) ont été les co-premiers auteurs de l’article. L’étude a été financée par les National Institutes of Health (HL128850-01A1, P01HL13147), la Evans MDS Foundation, la Alex Lemonade Foundation, la Leukemia and Lymphoma Society et le Howard Hughes Medical Institute. Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.
