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Un ver régénéré à partir d'une cellule
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Dès le XIXe siècle, on savait que la planaire – un ver marin plat – a la capacité de se régénérer à partir d'une petite portion de son corps. Pourtant, personne n'avait encore expliqué le mécanisme de cette régénération... jusqu'à aujourd'hui. Des biologistes de l'Institut de technologie du Massachusetts (MIT), aux États-Unis, ont montré que la régénération est orchestrée par des cellules souches adultes pluripotentes, c'est-à-dire capables de se différencier en plusieurs types cellulaires selon leur environnement.
On savait déjà que la régénération était l'œuvre d'une population particulière de cellules, les néoblastes. Disséminées dans l'organisme, ces cellules souches adultes se mettent à proliférer lorsque l'animal est blessé et migrent vers les blessures ; en se différenciant, elles produisent tous les types cellulaires nécessaires à la reconstruction de l'organisme. Toutefois, une question importante subsistait : chaque néoblaste est-il programmé pour se différencier en un type cellulaire donné ou est-il pluripotent, à l'instar des cellules souches embryonnaires ? En d'autres termes, un unique néoblaste peut-il régénérer à lui seul tous les types cellulaires constituant les différents organes et tissus de la planaire ?
Pour le déterminer, Daniel Wagner et ses collègues ont injecté un néoblaste issu d'une planaire Schmidtea mediterranea dans une autre planaire de la même espèce dont ils avaient endommagé, par irradiation ionique, toutes les cellules capables de se diviser, notamment les néoblastes. Sans l'injection du néoblaste sain, l'organisme hôte, qui n'est plus capable de se régénérer, s'atrophie et meurt au bout de quelques semaines. Mais si l'on ajoute le néoblaste, celui-ci colonise son hôte et, en sept semaines, le régénère entièrement : toutes les cellules de l'hôte sont peu à peu remplacées par des cellules différenciées issues du néoblaste injecté.
Dès la huitième semaine, l'animal recommence à se nourrir. En analysant le génotype de l'animal obtenu, les biologistes ont montré qu'il constitue un clone de la planaire donneuse. Selon les chercheurs, ce comportement inattendu de cellules souches adultes pourrait ouvrir de nouvelles perspectives en médecine régénérative en fournissant un nouveau modèle pour l'étude in vivo du comportement des cellules souches pluripotentes, aux côtés des deux modèles actuellement utilisés : les cellules souches embryonnaires et les cellules souches pluripotentes induites.
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