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Un gène qui déclenche la formation du système nerveux a été découvert
Dernière revue: 30.06.2025
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L'hypothèse selon laquelle le système nerveux de l'embryon se forme de lui-même, sans signaux spécifiques, n'a pas été confirmée. Des chercheurs japonais ont découvert un gène qui déclenche la transformation des cellules germinales en cellules nerveuses.
Au cours du développement embryonnaire, on distingue une étape importante: la formation de trois feuillets germinaux. Chez la plupart des organismes multicellulaires, le corps de l'embryon présente à un certain stade une structure à trois couches, chacune de ces couches – ectoderme, mésoderme et endoderme – étant le précurseur d'un groupe complet de tissus. Ainsi, les dérivés de l'exoderme assureront des fonctions tégumentaires et sensorielles dans le futur organisme. Ainsi, la couche ectodermique de l'embryon donne naissance, entre autres, à l'ensemble du système nerveux.
Les résultats d'études sur la formation du tissu nerveux ont permis de créer un modèle unique selon lequel le tissu nerveux se forme passivement chez l'embryon. Autrement dit, lorsque les autres alternatives de développement ont été épuisées et qu'il n'est plus nécessaire de former divers tissus tégumentaires, c'est au tour du tissu nerveux de se former. Cela implique qu'il n'existe aucun signal actif spécifique pour déclencher ce processus: les cellules ectodermiques contiennent plusieurs protéines inhibitrices qui freinent le développement du tissu nerveux. Lorsque tout le reste est formé, ces inhibiteurs lâchent prise, au sens figuré, et la production de tissu nerveux commence.
Des chercheurs du Centre de biologie du développement de l'Institut de recherche physique et chimique (RIKEN) ont réussi à remettre en question le modèle de développement passif du tissu nerveux. Une équipe dirigée par Yoshiki Sasai a examiné l'activité génétique lors de la transformation de cellules précurseurs du tissu nerveux embryonnaire de souris. Ils ont découvert que le produit d'un gène, Zfp521, active d'autres gènes impliqués dans le processus de création du tissu nerveux, même en présence de protéines que ces gènes suppriment normalement.
Lors de l'étude d'embryons de souris, il est apparu que la localisation de la protéine Zfp521 dans l'embryon et le moment de son activité sont associés au point de départ de la transformation de l'ectoderme en tissu nerveux. Si des cellules précurseurs neuronales dont le gène de la protéine Zfp521 était inactivé à un stade précoce de leur développement étaient injectées à des embryons de souris, celles-ci ne pourraient pas s'intégrer au système nerveux en développement de l'embryon. Une analyse génétique moléculaire ultérieure a montré que ce gène stimule la transformation de l'ectoderme en neuroectoderme, à partir duquel sont obtenus les précurseurs immédiats des neurones. Les expériences des chercheurs japonais sont décrites en détail dans une publication de la revue Nature.
Ainsi, le tissu nerveux ne se forme pas passivement et « de lui-même », mais sous l'influence d'un régulateur actif spécifique, qui initie sa formation. Décrypter ce mécanisme pourrait s'avérer extrêmement important pour la médecine s'il est possible de démontrer que la formation du tissu nerveux chez l'homme s'initie exactement de la même manière.