L'étude découvre un sous-type précédemment inconnu de cellules souche de muscle

Les scientifiques ont découvert un sous-type neuf de cellules souche de muscle. Ces cellules ont la capacité d'établir et régénérer les muscles neufs, leur effectuant les objectifs intéressants pour le développement des thérapies géniques.

N'importe qui qui monte les 285 opérations à la plate-forme de visionnement de Siegessäule de Berlin, ou le fléau de victoire, aura probablement bien quelques muscles de blessure le next day. Les activités hors du commun telles qu'un bon nombre s'élevants d'opérations ou même l'exercice normal peuvent mettre la tension significative sur des muscles. De telles activités entraînent les déchirures minuscules dans les fibres musculaires, que le fuselage répare alors seule.

Même lorsque les blessures se produisent, les muscles lancent un programme endogène de régénération : Une alimentation de réserve en cellules souche de muscle, connue sous le nom de cellules satellites, demeurent autour des fibres musculaires et sont essentielle pour le réglage des cellules musculaires endommagées. Ces cellules satellites produisent les fibres musculaires neuves dans un procédé qui a comme conséquence la régénération de muscle. Les gens mettent à jour cette capacité bien dans la vieillesse. Les chercheurs sont particulièrement intéressés par ces cellules puisqu'ils pourraient fournir à des objectifs pour des approches thérapeutiques neuves pour des gens des maladies musculaires.

Une protéine surestimée

Les chercheurs ont précédemment supposé qu'une certaine protéine - le facteur PAX7 de transcription - des jeux une fonction clé dans la régénération de muscle. Les « cellules dont les muscles neufs résultent ont l'énorme potentiel pour que les thérapies géniques se développantes traitent l'atrophie musculaire. Et PAX7 est considéré réellement une propriété caractéristique des cellules satellites renforcement de muscle, » dit prof. Simone Spuler. Le scientifique et le médecin est un chef d'organisme de recherche à l'expérimental et le Centre de Recherches Cliniques (ECRC), une institution commune du centre maximum de Delbrück pour le médicament moléculaire dans l'association de Helmholtz (MDC) et Charité - Universitätsmedizin Berlin, et des chefs le groupe de Myology à la MDC. Son équipe a maintenant rapporté dans les transmissions de nature de tourillon qu'il est possible que les muscles de se développer et régénérer sans PAX7. L'étude a caractérisé un sous-type précédemment inconnu de cellules satellites qui pourraient jouer un rôle majeur à l'avenir de développement des thérapies géniques des cellules souche de muscle.

« Les découvertes étonneront certainement beaucoup de chercheurs dans le domaine, » dit M. Andreas Marg, un scientifique supérieur dans le laboratoire de Spuler et l'auteur important de l'étude. Il lui-même a été au commencement guidé par la supposition que le facteur de transcription était essentiel pour l'accroissement de muscle. « J'ai précédemment orienté ma recherche sur des cellules de PAX7-positive. Nos découvertes nous aboutissent en bas d'un circuit neuf. »

Muscles neufs en dépit d'une mutation

L'équipe de recherche doit la découverte à une jeune fille : Lavin a souffert d'un type de dystrophie musculaire génétique depuis la naissance et est le protagoniste dans l'étude. Lavin a tous les muscles d'une personne en bonne santé, mais chacun de ses muscles est très petit. La musculature le long de sa colonne vertébrale est en particulier affectée par la maladie. Les armes et les pattes de Lavin sont intenses, mais il souffre des difficultés respiratoires et a la difficulté courber vers l'avant et retenir sa tête.

L'analyse de gène prouve que le gène pour PAX7 est endommagé en Lavin ; ses cellules ne peuvent pas produire cette protéine. Le centre hospitalier universitaire Munich a découvert ceci en 2017. Peu de temps après, Spuler et Marg ont appris de cette mutation extrêmement rare - une qui n'avait pas été décrite déja. Lavin s'est déplacé avec ses parents au campus de Berlin-Buch, où les scientifiques ont prélevé un échantillon de son tissu musculaire. Marg a employé une procédure neuve pour filtrer à l'extérieur les cellules satellites de Lavin et les a puis implantées chez les souris. Il a observé que les fibres musculaires neuves se sont développées chez les souris des cellules de Lavin - en dépit de l'absence de PAX7.

Spuler présume que PAX7 n'est pas également important pour chaque cellule. Ceci expliquerait pourquoi Lavin peut marcher et s'élever relativement bien, mais a à peine n'importe quelle force dans sa membrane, qui pose les difficultés respiratoires.

Nous pourrions peut-être développer une thérapie génique pour Lavin à l'aide de l'outil de la gène-retouche CRISPR-Cas9. Cependant, pour réparer le gène défectueux, CRISPR-Cas9 devrait particulièrement viser les cellules de la musculature axiale, et ce n'est pas encore possible. »

Prof. Simone Spuler

Mais le laboratoire de Spuler fonctionne intensivement pour figurer à l'extérieur comment réparer des gènes défectueux en cellules musculaires. Pour Lavin et sa famille, cette recherche offre une petite lueur vacillante d'espoir qu'un traitement adapté sera trouvé.

Un sous-type neuf de cellules souche de muscle

Marg et Spuler ont collaboré à l'étranger sur l'étude avec beaucoup de collègues à la MDC et avec des scientifiques des institutions. Organisme de recherche de prof. Nikolaus Rajewsky's à l'institut de Berlin pour les cellules comparées de Lavin de la biologie de Medical Systems (BIMSB) avec ceux données par des personnes en bonne santé. L'analyse unicellulaire, qui regarde l'activité de chaque cellule individuellement, a indiqué une population cellulaire précédemment inconnue. Dans environ 20 pour cent des donneurs, la majorité des cellules satellites activées également ne produisent aucun PAX7, quoique l'information génétique soit présente dans les cellules. L'équipe a au lieu découvert autre chose en ces cellules en lesquelles le facteur de transcription était manquant : CLEC14A, une protéine qui est trouvée en beaucoup de cellules de vaisseau sanguin. Cette protéine même a été hautement exprimée en cellules souche du muscle de Lavin.

L'étude neuve décrit un sous-type précédemment inconnu de cellules satellites. D'abord, les chercheurs ont recensé ces cellules dans le créneau de cellule souche, qui est où les cellules satellites demeurent. En second lieu, PAX7 n'est pas présent en ces cellules. Troisièmement, d'autres protéines caractéristiques telles que CLEC14A sont présentes au lieu. Et quatrième, des fibres musculaires neuves peuvent être dérivées de cette population cellulaire.

Jusqu'à présent, seulement des cellules avec PAX7 ont été considérées comme objectifs pour la recherche de thérapie génique faisant participer des cellules satellites. L'étude neuve prouve que le sous-type découvert devrait également jouer un rôle dans le développement thérapeutique.

Source:
Journal reference:

Marg, A., et al. (2019) Human muscle-derived CLEC14A-positive cells regenerate muscle independent of PAX7. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-13650-z.