Des chercheurs de l’Université de Barcelone et de l’Institut de recherche biomédicale August Pi y Sunyer (IDIBAPS) ont montré que la protéine IGFBP3 joue un rôle important dans le développement des poumons humains. Les résultats de l’étude, qui ont utilisé des organoïdes dérivés de poumons embryonnaires, ouvrent de nouvelles perspectives sur la manière dont cet organe se développe et jettent les bases de futures stratégies de prévention et de traitement des maladies pulmonaires, notamment des pathologies respiratoires néonatales. L’étude, publiée dans la revue Recherche et thérapie sur les cellules souchesest dirigé par Alfons Navarro, professeur à la Faculté de médecine et des sciences de la santé de l’UB et chercheur du groupe de recherche IDIBAPS sur l’inflammation et la réparation des maladies respiratoires.
Une protéine clé dans l’équilibre entre pluripotence et différenciation cellulaire
Simuler le développement pulmonaire à l’aide d’organoïdes
L’étude a été réalisée grâce à la génération et à l’établissement d’organoïdes dérivés de poumons embryonnaires entre la 8e et la 12e semaine du développement humain, qui reproduisent cet organe au niveau moléculaire et cellulaire. « Dans notre étude, nous avons observé que IGFBP3 l’expression des gènes était associée aux cellules progénitrices pulmonaires embryonnaires. Il nous fallait donc un modèle in vitro capable de reproduire cette expression”, explique le chercheur.
Les organoïdes, basés sur des cellules souches pluripotentes, reproduisent en 3D un tissu spécifique, en l’occurrence la muqueuse pulmonaire, avec lequel on peut interagir à différents niveaux. “Ainsi, nous avons pu activer des processus de différenciation cellulaire ou faire taire des gènes spécifiques pour évaluer leurs effets sur le développement pulmonaire”, explique-t-il.
De plus, l’utilisation d’embryons humains dans cette étude a conduit à des résultats « beaucoup plus précis et biomédicaux » pour comprendre le développement pulmonaire humain que ceux obtenus avec des modèles animaux. “Bien que les modèles animaux soient utiles pour comprendre certains aspects du développement, il existe des différences clés en termes de structure, de fonction et, surtout, de temps de développement entre les espèces”, ajoutent-ils.
Implications thérapeutiques dans les pathologies respiratoires et le cancer du poumon
Bien que d’autres études soient encore nécessaires pour parler d’applications cliniques, les résultats de ces travaux ouvrent de nouvelles voies pour mieux comprendre les maladies ou affections respiratoires, notamment chez les prématurés, comme l’hypoplasie pulmonaire, une anomalie congénitale du développement pulmonaire dans laquelle les poumons fœtaux ne fonctionnent pas. ne se développent pas complètement, ce qui entraîne une réduction du nombre et de la taille des alvéoles. “Comprendre comment miR-34a régule IGFBP3 l’expression pourrait faciliter le développement futur de thérapies ciblées qui favorisent une bonne croissance alvéolaire et améliorent la fonction pulmonaire chez les nouveau-nés atteints de cette maladie”, concluent-ils.
Au niveau oncologique, IGFBP3 pourrait également jouer un rôle important dans le cancer du poumon, notamment en relation avec les cellules souches cancéreuses. “Nous avons observé que des niveaux élevés d’IGFBP3 dans le tissu tumoral du poumon sont en corrélation avec un pronostic plus sombre aux premiers stades de la maladie. Par conséquent, il serait intéressant de vérifier si la modulation de l’IGFBP3 peut influencer la différenciation de ces cellules souches cancéreuses, ralentissant ainsi leur capacité. pour la migration, l’invasion et la croissance métastatique”, disent les chercheurs, qui avancent dans cette ligne de recherche avec des organoïdes dérivés de patients atteints d’un cancer du poumon.
Source:
Référence du journal :
Acosta-Plasencia, M., et autres. (2024). La découverte de gènes et de microARN impliqués dans le développement pulmonaire humain dévoile la dynamique IGFBP3/miR-34a et leur pertinence pour la différenciation alvéolaire. Recherche et thérapie sur les cellules souches. est ce que je.org/10.1186/s13287-024-03883-1
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