Reins embryonnaires avec cellules souches humaines cultivées dans des porcs pendant 28 jours – Corriere.it

une des alternatives possibles que la médecine poursuit depuis une vingtaine d’années pour tenter d’apporter une réponse à la pénurie dramatique d’organes destinés aux transplantations : faire pousser des organes humains dans d’autres mammifères, en particulier les porcs, pour les utiliser ensuite dans des activités de transplantation. En bref, des embryons de chimères, en partie humains et en partie porcins, créés grâce à des techniques d’édition génétique. Des chercheurs de l’Université de Californie à Davis l’ont essayé en 2016, en reproduisant un pancréas et plusieurs autres groupes internationaux y travaillent.. Ora i ricercatori del Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health ils ont créé un rein avec des embryons chimériques contenant une combinaison de cellules humaines et porcines. L’étude a été publiée le Cellule souche.

Une piste de recherche encore à ses débuts

Il s’agit de toi
Une piste de recherche très intéressante et avec des perspectives prometteuses, car il combine diverses techniques de pointe mais nous sommes encore au début commente Giuseppe Orlando, chirurgien transplanteur et professeur agrégé de chirurgie et de médecine régénérative à l’Université Wake Forest. Par rapport à d’autres méthodesprésente l’avantage que le vecteur, c’est-à-dire le porc, représente le bioréacteur idéal, c’est-à-dire l’organe d’un mammifère. Ne convient pas à tous les organes notamment ceux tels que le complexe facial, la main, l’avant-bras, l’utérus, le pénis et la paroi abdominale (allogreffe composite vascularisée o Allotransplantation composite vascularisée VCA), ajouter.

Elle est basée sur ce qu’on appelle la complémentation des blastocystes : c’est-à-dire qu’une cellule humaine est prélevée et transformée en cellule souche totipotente (IPS). Celui-ci est ensuite inséré dans l’embryon d’un porc qui a perdu les gènes qui orchestrent la formation de l’organe que l’on souhaite produire. La cellule souche humaine pourra alors remplacer les cellules de l’embryon de porc, produisant ainsi un organe humanoïde..

Couper et coudre génétiquement

L’intégration de cellules souches humaines dans des embryons de porc représentait un défi car Les cellules porcines entrent en compétition avec les cellules humaines, et les cellules porcines et humaines ont des besoins physiologiques différents.
e. Nous avons travaillé sur des mécanismes permettant de surmonter l’efficacité extrêmement faible des chimères inter-espèces, explique l’auteur principal Guangjin Pan des Instituts de biomédecine et de santé de Guangzhou. Nous avons identifié quelques facteurs critiques qui améliorent la formation de chimères entre différentes espèces en facilitant la compétition cellulaire.

La technique d’équipe comporte trois éléments clés. Premièrement, ils ont créé un niche au sein de l’embryon de porc afin que les cellules humaines n’aient pas à entrer en compétition avec les cellules de porcen utilisant la technique Crispr pour modifier génétiquement un embryon de porc unicellulaire afin que deux gènes nécessaires au développement des reins manquaient.

Cellules souches pluripotentes

Deuxièmement, les chercheurs ont conçu cellules souches pluripotentes humain – cellules qui ont le potentiel de se développer en n’importe quel type de cellule – pour les rendre plus susceptibles d’intégration et moins susceptible de s’autodétruire en bloquant temporairement l’apoptose.

Ensuite, ils ont converti ces cellules en cellules « naïves » semblables aux premières cellules embryonnaires humaines en les cultivant dans un milieu spécial. Troisièmement, Avant d’implanter les embryons en développement dans des truies porteuses, les chercheurs ont cultivé les chimères dans des conditions optimisées. pour fournir des nutriments et des signaux uniques aux cellules humaines et porcines, car ces cellules ont généralement des besoins disparates. Dans l’ensemble les chercheurs ont transféré 1 820 embryons à 13 mères porteuses.

Les résultats

Après 25 ou 28 jours, ils ont mis fin à la gestation et extrait les embryons pour évaluer si les chimères avaient réussi à produire des reins humanisés. Les chercheurs ont collecté cinq embryons chimériques pour analyse (deux à 25 jours et trois à 28 jours après l’implantation) et ils ont constaté que ils avaient des reins structurellement normaux pour leur stade de développement et étaient composés de 50 à 60 % de cellules humaines. Au bout de 25 à 28 jours, les reins étaient au stade mésonéphros (le deuxième stade du développement rénal) ; ils avaient formé des tubules et des bourgeons cellulaires qui seraient puis ils deviennent des uretères qui reliait le rein à la vessie.

L’équipe a également étudié si les cellules humaines contribuaient à d’autres tissus dans les embryons, ce qui pourrait avoir des implications éthiques., surtout si des cellules humaines abondantes étaient trouvées dans les tissus neuraux ou germinaux et que les porcs étaient menés à terme. Ils ont montré que les cellules humaines étaient principalement situées dans les reins, tandis que le reste de l’embryon était composé de cellules de porc.

Nous avons découvert que si une niche est créée dans l’embryon de porc, les cellules humaines pénètrent naturellement dans ces espaces, explique l’auteur principal Zhen Dai des Instituts de biomédecine et de santé de Guangzhou. Nous venons de voir très peu de cellules neurales humaines dans le cerveau et la moelle épinière et aucune cellule humaine dans la crête génitale, indiquant que les cellules souches humaines pluripotentes ne se différencient pas en cellules germinales. Cela pourrait être évité en éliminant des gènes supplémentaires dans les cellules souches pluripotentes humaines, qui pourront être testés dans de futures études, affirment les chercheurs.

Des objectifs très futuristes

Selon les auteurs de l’étude, la prochaine étape consiste maintenant à permettre aux reins de se développer davantage et essayez une approche similaire avec d’autres organes, tels que le pancréas et le cœur. L’objectif à long terme est d’optimiser cette technologie pour la transplantation d’organes humains, mais les chercheurs reconnaissent que le travail sera complexe et pourrait prendre de nombreuses années. La croissance d’un organe humanisé entièrement fonctionnel chez un porc nécessiterait quelques étapes supplémentaires car les organes sont composés de plusieurs types de cellules et de tissus.

Dans cette étude, les chercheurs ont créé une niche pour seulement un sous-ensemble de cellules, ce qui signifie que les reins contenaient des cellules vasculaires provenant de porcs, ce qui aurait pu provoquer le rejet de l’organe s’ils avaient été utilisés dans un scénario de transplantation.

Puisque les organes ne sont pas composés d’une seule lignée cellulaire, avoir un organe dans lequel tout vient de l’homme, nous devrions probablement concevoir les porcs d’une manière beaucoup plus complexe et cela entraîne également des défis supplémentaires, explique Miguel A. Esteban des Instituts de biomédecine et de santé de Guangzhou. Parallèlement, cette technologie pourrait être utilisée pour étudier le développement des organes humains et les maladies développementales.

Avant d’atteindre le stade avancé de la création d’organes utilisables pour la pratique clinique, cette méthode offre une fenêtre pour étudier le développement humain, dit Esteban. Vous pouvez suivre les cellules humaines que vous injectez et les manipuler afin d’étudier les maladies et la formation des lignées cellulaires.