Les gènes déterminent la spécialisation des cellules souches

Certains types de cellules souches «choisissent» la spécialisation d'une personne.

Les structures cellulaires de l'organisme vieillissent progressivement et meurent, étant remplacées par de nouvelles cellules. Ce mécanisme est caractéristique de presque tous les organes et tissus. Les structures sont renouvelées, grâce à la réserve de cellules souches. Cinq cent milliards de nouvelles cellules sanguines sont formées quotidiennement dans le corps humain adulte: érythrocytes, lymphocytes, plaquettes (plaques sanguines).

Au cours du processus de division des cellules sanguines, les structures filles individuelles continuent de remplir le rôle des cellules souches pour maintenir leur nombre, et les autres sont transformés en cellules sanguines. Cette transformation se produit par étapes, et toute cellule souche primaire est capable de former des cellules sanguines. Quel est le choix de la transformation des cellules et les cellules souches ont-elles une spécialisation?

Ici, il est important d'analyser la «prédisposition héréditaire» de certaines structures. Ainsi, pour chaque cellule individuelle, il est nécessaire de trouver ses "ancêtres" - c'est-à-dire des cellules précédentes et des "cellules précédentes": compiler un "arbre généalogique" cellulaire ". À cette fin, en utilisant des méthodes de génie génétique, une étiquette de gène spéciale est insérée dans l'ADN cellulaire, ce qui permet de l'observer davantage dans la population cellulaire. Et il ne devrait pas être simplement une étiquette, elle doit être modifiée à chaque étape de la division.

Des scientifiques de nombreux laboratoires de recherche, dont le Massachusetts Institute of Technology, le Dana-Farber Cancer Research Institute, etc., sont intéressés par de tels projets.

Il y a quelque temps, les scientifiques ont établi que le marqueur génétique naturel qui peut faire la distinction entre les générations de cellules est l'ADN mitochondrial. Les mutations y surviennent fréquemment, et il est relativement facile de les tracer, contrairement à l'ADN du noyau.

À ce jour, il existe de nombreuses façons d'observer une seule structure. Les chercheurs ont déjà pu construire des listes généalogiques de nombreuses cellules sanguines humaines. Il a été constaté que les cellules souches de jeunes hommes en bonne santé forment des structures sanguines avec le même degré de spécialisation. Cependant, il existe également des cellules souches qui préfèrent former un type de cellule unique - par exemple, il pourrait s'agir de globules rouges ou d'éosinophiles. Cette préférence est relativement stable et est transmise à travers des générations.

Que se passe-t-il à mesure que les changements liés à l'âge augmentent? Les groupes individuels de cellules souches commencent à prédominer par rapport aux autres, ce qui entraîne progressivement une diminution de la diversité des groupes cellulaires communs. Le mécanisme exact de ce phénomène n'est pas encore entièrement compris.

Les scientifiques ont appris à retracer l'histoire héréditaire des structures cellulaires, pour noter les changements dans l'activité des gènes au cours des générations. Vraisemblablement, un tel phénomène s'applique non seulement aux cellules sanguines, mais aussi aux autres cellules du corps humain.

Pour des informations générales sur l'étude, voir de la revue Nature