Hervé Henry
L’un des processus embryonnaires les furthermore fondamentaux et les moreover cruciaux qui se déroulent dans pratiquement tous les organismes vivants est la development de structures tubulaires creuses de divers forms. Ces tubes peuvent former des vaisseaux sanguins ou un tube digestif et, par ramification et différenciation, des organes complexes comme le cœur, les reins et les glandes mammaires. Des anomalies de ces processus peuvent provoquer des difficulties congénitaux tels que des organes dysfonctionnels, déplacés ou non symétriques, ainsi que des défauts de régénération dans les vaisseaux sanguins ou dans d’autres organes régénératifs.
Malgré son importance fondamentale, les mécanismes généraux de formation des tubes creux au cours de l’embryogenèse ne sont pas bien compris, en raison de la grande diversité des stratégies que les animaux utilisent pour previous des constructions tubulaires.
“La plupart de nos organes sont tubulaires, motor vehicle ils ont besoin de transporter des fluides ou des gaz ou de la nourriture ou du sang. Et des organes plus complexes comme le cœur commencent comme un tube et développent ensuite différentes buildings. Ainsi, la tubulogenèse est une étape très basique pour former tous nos organes », a déclaré Perillo.
Perillo a choisi l’étoile de mer comme organisme de recherche “parce que je voulais comprendre le mécanisme de base de la development des tubes qui est conservé chez tous les vertébrés. J’avais donc besoin d’un animal qui soit à la base le extended de l’arbre de vie dit-elle.
En utilisant CRISPR et d’autres tactics pour analyser la fonction des gènes, ainsi que de longs movies en accéléré des larves d’étoiles de mer en développement, Perillo et ses collègues ont déterminé comment cet organisme génère des tubes qui se ramifient à partir de son intestin. Son étude définit une boîte à outils de base à partir de laquelle les organes tubulaires à accords peuvent s’être développés. (Les cordés comprennent les vertébrés — poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères — et quelques sous-embranchements d’invertébrés).
Une dilemma ouverte en biologie était exactement comment les organismes se développent à partir d’une cellule dans les structures tubulaires 3D complexes de divers organes, a déclaré Perillo. Dans certains organismes tels que les mouches, “il y a un grand cycle de prolifération cellulaire avant que toutes les cellules ne commencent à créer des schémas de migration très complexes pour s’allonger, changer de forme et devenir un tube”, a-t-elle déclaré. Chez d’autres animaux, y compris les mammifères, la prolifération cellulaire et la migration se produisent ensemble. Dans le cas de l’étoile de mer, “j’ai découvert que, pour la development de tubes, les cellules peuvent proliférer et migrer en même temps”, comme elles le font dans le développement des vertébrés. “Donc, cela signifie que ce mécanisme de fabrication d’organes était déjà établi à la foundation” ou à la racine de l’évolution des accords, a-t-elle déclaré.
En plus de fournir des informations sur le processus fondamental qui conduit à la development d’organes, les étoiles de mer peuvent servir de modèle pour de nombreuses recherches biomédicales, suggère Perillo. Par exemple, elle a découvert qu’un gène appelé 61/2 servait de régulateur clé du processus de ramification dans la formation des tubes. Chez la souris, assommer 61/2 provoque une formation anormale des reins. Mais les chercheurs ont découvert que les souris dépourvues de ce gène résistent également à la development de tumeurs, même lorsqu’elles sont injectées avec des cellules tumorales. Le gène, qui est surexprimé dans les cellules cancéreuses, pourrait conduire à de nouvelles façons d’étudier la development de la maladie, y compris le most cancers.
“Je peux maintenant utiliser ce gène pour comprendre non seulement comment nos organes se développent, mais ce qui arrive aux organes lorsque nous avons une maladie, en particulier le cancer”, dit-elle. “Mon espoir est que, dans cinq à 10 ans greatest, nous pourrons utiliser ce gène pour tester remark les organes développent un most cancers et remark le most cancers devient métastatique.”
Les embryons d’étoiles de mer présentent de nombreux avantages expérimentaux pratiques, a déclaré Perillo. Ils sont pour la plupart transparents, de sorte que les processus de croissance internes peuvent être directement observés sur de longues périodes de développement sans nuire à l’organisme. Ils sont également faciles à collecter et à élever en grand nombre toute l’année, “j’ai donc toujours beaucoup de matériel avec lequel travailler”.
