L’année dernière, des chercheurs de l’Université de Californie à Riverside ont identifié les origines précoces des cellules de la crête neurale – des cellules embryonnaires de vertébrés qui voyagent dans tout le corps et génèrent de nombreux kinds de cellules – dans des embryons de poulet. Maintenant, les chercheurs ont utilisé un modèle humain pour déterminer quand les cellules de la crête neurale acquièrent des attributs moléculaires et fonctionnels distinctifs.




L’étude, publiée dans Stem Cell Study, fournit un nouvel aperçu de la development des cellules de la crête neurale et décrit les étapes prospectives transitoires de leur développement. Il montre également que la lignée de la crête neurale est distincte des cellules souches pluripotentes.

Les résultats de l'étude sur la crête neurale pourraient stimuler les thérapies par cellules souches

La crête neurale est une importante population de cellules embryonnaires dans l’embryon en développement qui génère des cellules telles que les neurones, la glie et les mélanocytes, ainsi que des cellules qui composent les os et le cartilage. Son développement inapproprié est lié à un big éventail de pathologies, allant des malformations cranio-faciales telles que les fentes palatines aux cancers agressifs tels que le mélanome et le neuroblastome.


« La définition de la signature moléculaire requise pour la formation de la crête neurale nous permet de mieux comprendre les pathologies liées à la crête neurale humaine et de développer des initiatives diagnostiques et thérapeutiques », a déclaré Maneeshi S. Prasad, auteur principal de l’étude, chercheur adjoint du projet dans le laboratoire de Martin I Garcia-Castro, professeur agrégé de sciences biomédicales à l’UC Riverside College of Medicine. « La connaissance du temps précis et des signaux moléculaires impliqués, quand exactement la crête neurale acquiert le potentiel de previous des cellules de la mâchoire et des dents, par exemple, permettra aux scientifiques de répliquer et de moduler leur potentiel dans les thérapies par cellules souches conçues pour aider les approches régénératrices de réparation craniofaciale., parmi beaucoup d’autres. »

L’étude a utilisé un modèle humain robuste de formation de crête neurale pour démontrer une changeover rapide de l’état de cellule souche pluripotente à l’état précurseur de la crête neurale. Selon ce modèle, une perte séquentielle de marqueurs de pluripotence se produit pendant l’état des cellules souches pluripotentes lorsque les cellules passent aux cellules de la crête neurale.

« Nous abordons le second précis où les cellules souches pluripotentes divergent vers la lignée des cellules de la crête neurale en explorant les attributs moléculaires et fonctionnels distinctifs des cellules de la crête neurale précoces – quelque chose qui n’avait jamais été établi », a déclaré Prasad. « Nous avons également identifié des signatures moléculaires uniques au cours des étapes de transition de la development de la crête neurale à partir de cellules souches pluripotentes. »

Les chercheurs fournissent une carte temporelle à haute résolution de l’expression génique et des changements épigénétiques avec des étapes bien définies de formation de la crête neurale qui, selon eux, devraient être une ressource précieuse pour les scientifiques identifiant et étudiant le rôle de divers gènes impliqués dans la development de la crête neurale humaine.

On pense que les cellules de la crête neurale proviennent de l’ectoderme, l’une des trois couches germinales formées aux premiers stades du développement embryonnaire, mais leur capacité à former des dérivés, tels que les cellules formant des os et des dents, est en conflit avec les ideas fondamentaux. en biologie du développement et des cellules souches.

Garcia-Castro a noté que l’étude établit également un nouveau examination de spécification in vitro pour déterminer la capacité de différenciation des cellules de la crête neurale spécifiées en d’autres couches germinales telles que les types de cellules mésoderme et endoderme. Le examination de spécification consiste à exposer les cellules potentiellement spécifiées à un niveau précis de signaux qui stimulent la development d’autres couches germinales telles que le mésoderme et l’endoderme à partir de cellules souches embryonnaires pluripotentes.

« Nos travaux démontrent que les cellules de la crête neurale s’écartent de l’état des cellules souches pluripotentes peu de temps après l’activation de la signalisation Wnt, une voie ancienne et conservée dans l’évolution qui régule les features cruciaux de la cellule », a-t-il déclaré. « Surtout, en utilisant notre nouveau take a look at de spécification, nous avons constaté que les cellules de la crête neurale potentielles perdent le potentiel mésodermique et endodermique caractéristique des cellules souches pluripotentes quelques heures seulement après leur induction. »

Garcia-Castro et Prasad ont été rejoints dans la recherche par la chercheuse postdoctorale Rebekah M. Charney et la chercheuse de premier cycle Lipsa J. Patel.

La recherche a été financée par les National Institutes of Well being.

Le titre du document de recherche est « Un profil moléculaire distinct et un potentiel restreint de cellules souches définissent la crête neurale crânienne humaine potentielle à partir de l’état des cellules souches embryonnaires ».