Amélioration des Greffes de Cellules Souches : Une Nouvelle Découverte
Une équipe de recherche composée de trois membres du Albert Einstein College of Medicine a fait une avancée significative qui pourrait renforcer l’efficacité des greffes de cellules souches, souvent utilisées pour traiter des patients atteints de cancer, de troubles sanguins ou de maladies auto-immunes dues à des cellules souches défectueuses. Les résultats, obtenus sur des souris, ont été publiés récemment dans la revue Science.
Une Avancée Prometteuse
« Notre étude pourrait améliorer le taux de réussite des greffes de cellules souches et élargir leur utilisation », a déclaré Ulrich Steidl, M.D., Ph.D., professeur et responsable de biologie cellulaire, directeur par intérim de l’Institut Ruth L. et David S. Gottesman pour la recherche sur les cellules souches et la médecine régénérative, ainsi que professeur titulaire pour les syndromes myélodysplasiques à Einstein. Il est également directeur adjoint du Montefiore Einstein Comprehensive Cancer Center (MECCC), désigné par le National Cancer Institute.
Les co-auteurs de l’article incluent Dr. Britta Will, Ph.D., et Dr. Xin Gao, Ph.D., ancien postdoctorant à Einstein, actuellement à l’Université du Wisconsin à Madison.
Mobilisation des Cellules Souches
Les greffes de cellules souches sont essentielles pour traiter des maladies où les cellules souches hématopoïétiques (HSC) d’un individu sont devenues cancéreuses, comme dans le cas de la leucémie ou des syndromes myélodysplasiques, ou lorsque leur nombre est insuffisant, comme dans l’insuffisance médullaire et les troubles auto-immuns sévères. Cette thérapie consiste à infuser des HSC saines provenant de donneurs dans le corps des patients. Pour récolter ces HSC, les donneurs reçoivent un médicament qui incite les HSC à quitter leur habitat normal dans la moelle osseuse pour entrer dans le sang, où elles peuvent être séparées des autres cellules sanguines et ensuite transplantées. Cependant, les médicaments utilisés pour mobiliser les HSC ne libèrent souvent pas un nombre suffisant pour que la greffe soit efficace.
« Il est normal qu’une petite fraction des HSC quitte la moelle osseuse pour entrer dans la circulation sanguine, mais les mécanismes régissant cette mobilisation ne sont pas bien compris », a expliqué Dr. Will, professeur associé d’oncologie et de médecine, ainsi que chercheur à la Diane et Arthur B. Belfer Faculty Scholar en recherche sur le cancer à Einstein. « Notre recherche représente une avancée fondamentale dans notre compréhension et ouvre la voie à de nouvelles méthodes pour améliorer la mobilisation des HSC à des fins cliniques. »
Étude de la Trogocytose
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que des variations dans les protéines à la surface des HSC pourraient influencer leur capacité à quitter la moelle osseuse. Dans des études menées sur des HSC isolées de souris, ils ont constaté qu’un grand sous-ensemble de ces cellules affichait des protéines de surface normalement associées aux macrophages, un type de cellule immunitaire. De plus, les HSC portant ces protéines de surface restaient majoritairement dans la moelle osseuse, tandis que celles qui n’avaient pas ces marqueurs quittaient facilement la moelle lorsque des médicaments pour stimuler leur mobilisation étaient administrés.
Après avoir mélangé les HSC avec des macrophages, les chercheurs ont découvert que certaines HSC participaient à la trogocytose, un mécanisme par lequel un type de cellule extrait des fractions de membrane d’un autre type de cellule et les intègre dans ses propres membranes. Les HSC exprimant des niveaux élevés de la protéine c-Kit à leur surface étaient capables de réaliser la trogocytose, ce qui augmentait leur membrane avec des protéines de macrophages, les rendant ainsi beaucoup plus susceptibles de rester dans la moelle osseuse. Ces résultats suggèrent que l’inhibition de c-Kit pourrait empêcher la trogocytose, entraînant une mobilisation accrue des HSC disponibles pour la transplantation.
« La trogocytose joue un rôle dans la régulation des réponses immunitaires et d’autres systèmes cellulaires, mais c’est la première fois que des cellules souches sont observées en train de participer à ce processus. Nous cherchons encore à comprendre le mécanisme exact par lequel les HSC régulent la trogocytose », a déclaré Dr. Gao, professeur assistant de pathologie et de médecine de laboratoire à l’Université du Wisconsin-Madison.
Les chercheurs prévoient de poursuivre leurs investigations sur ce processus : « Nos efforts continus exploreront d’autres fonctions de la trogocytose dans les HSC, y compris des rôles potentiels dans la régénération sanguine, l’élimination des cellules souches défectueuses et dans les maladies hématologiques », a ajouté Dr. Will.
Cette étude a été initiée dans le laboratoire du regretté Paul S. Frenette, M.D., pionnier de la recherche sur les cellules souches hématopoïétiques et directeur fondateur de l’Institut Ruth L. et David S. Gottesman pour la recherche sur la biologie des cellules souches et la médecine régénérative à Einstein. D’autres contributeurs clés incluent Randall S. Carpenter, Ph.D., et Philip E. Boulais, Ph.D., tous deux scientifiques postdoctoraux à Einstein.
Le document publié dans Science est intitulé « Régulation du pool de cellules souches hématopoïétiques par la trogocytose associée à c-Kit ». D’autres auteurs incluent Huihui Li, Ph.D., et Maria Maryanovich, Ph.D., tous deux à Einstein, Christopher R. Marlein, Ph.D., à Einstein et FUJIFILM Diosynth Biotechnologies, Wilton, Angleterre, et Dachuan Zhang, Ph.D., à Einstein et à l’École de Médecine de l’Université Jiao Tong de Shanghai, Chine, Matthew Smith à l’Université du Wisconsin-Madison, et David J. Chung, M.D., Ph.D., au Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, NY.
Cette recherche a été financée par des subventions des National Institutes of Health.
