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CRISPR rajeunit les cellules souches du cerveau des souris
Les études CRISPR montrent comment un gène spécifique chez la souris restaure la jeunesse des cellules souches cérébrales et augmente leur effet sur de nouveaux neurones.
CRISPR rajeunit les cellules souches du cerveau des souris
Notes sur la préservation du cellules régénératrices dans le cerveau, qui restent jeunes et énergiques en vieillissant, ont été découverts en utilisant la technologie génétique CRISPR sur des souris 1.
L'âge rend les choses difficiles Cellules souches dans le cerveau pour produire de nouvelles cellules. Cependant, les auteurs de l'étude ont constaté que la réduction de l'activité d'un gène particulier Cellules souches rajeunis, leur permettant de se multiplier et de fournir au cerveau de nouveaux neurones.
Ce gène régule la consommation de glucose par les cellules souches, un sucre crucial pour le métabolisme cellulaire. Les résultats chez la souris correspondent bien à l’image émergente des études sur le cerveau humain post-mortem. Ces études ont également montré que l'âge affecte le métabolisme cérébral, explique Maura Boldrini, neuroscientifique et psychiatre au centre médical Irving de l'université Columbia à New York, qui n'a pas participé à la recherche actuelle. "Il est probable que leur métabolisme soit moins efficace qu'auparavant", ajoute-t-elle, notant que les résultats humains et l'étude sur la souris, publiés aujourd'hui dans Nature, "ouvrent de nouvelles voies pour des approches thérapeutiques potentielles".
Un cerveau d'adolescent
Le rôle de cellules souches neurales dans le cerveau humain adulte est controversée. Boldrini et d'autres ont publié des preuves selon lesquelles de nouveaux neurones se forment dans l'hippocampe, une zone du cerveau importante pour l'apprentissage et la mémoire, à l'âge de 79 ans. 2. Son équipe étudie actuellement si la production de nouveaux neurones chez l'homme peut être liée à Alzheimer ou des maladies psychiatriques. Cependant, certains chercheurs rapportent qu’ils n’ont trouvé aucune preuve que les adultes créent de nouveaux neurones dans l’hippocampe. "Ces controverses continuent", dit Boldrini.
Chez la souris, l’image est plus claire. Dans une région du cerveau appelée zone sous-ventriculaire, les cellules souches neurales peuvent donner naissance à des neurones et à d’autres types de cellules. Ces jeunes cellules migrent ensuite vers Bulbe olfactif, responsable de l'odorat. Un approvisionnement constant en neurones frais pour le bulbe olfactif est logique chez les souris, car elles s'appuient fortement sur leur odorat pour détecter les changements dans leur environnement, explique Anne Brunet, généticienne qui étudie le vieillissement à l'Université de Stanford en Californie et auteur de la nouvelle étude.
Cependant, à mesure que les souris vieillissent, ces cellules souches deviennent moins actives. Brunet et son équipe ont décidé de découvrir pourquoi. Les chercheurs ont utilisé Technologie génétique CRISPR-Cas9 pour perturber systématiquement 23 000 gènes, puis tester les effets de chaque gène perturbé sur des cellules souches neurales prélevées sur des souris jeunes et âgées et cultivées en laboratoire.
Soutien neuronal
Le dépistage a révélé 300 gènes susceptibles de jouer un rôle dans le vieillissement des cellules souches neuronales. Les chercheurs ont encore réduit le pool en utilisant CRISPR-Cas9 pour perturber certains de ces gènes dans les cellules de la zone sous-ventriculaire de souris vivantes, jeunes et âgées. Les auteurs ont ensuite examiné les bulbes olfactifs des animaux et identifié un groupe sélectionné de gènes importants. La perturbation de ces gènes a augmenté la production de neurones par les cellules souches des animaux âgés, mais n'a pas affecté les cellules souches des jeunes animaux.
L’un de ces gènes, appelé Slc2a4, code pour une protéine qui importe le glucose dans les cellules. La perturbation de ce gène a réduit l'absorption du glucose par les cellules et augmenté leur capacité à se reproduire.
Cette découverte est en corrélation avec des études antérieures qui ont établi un lien entre le métabolisme du sucre et le vieillissement, explique Saul Villeda, neuroscientifique à l'Université de Californie à San Francisco. Des chercheurs ont récemment rapporté qu'un médicament contre le diabète contrecarrer le déclin cognitif lié à l’âge chez les singes peut. Mais cette dernière découverte est particulièrement importante car elle met en évidence une protéine spécifique qui joue un rôle clé et pourrait être ciblée dans de futures études, dit-il.
Même si le rôle des cellules souches neurales chez l'homme adulte est discutable, les résultats fournissent des informations cruciales pour le développement de thérapies cellulaires qui pourraient un jour traiter les maladies neurodégénératives, note Villeda.
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Ruetz, T.J. et coll. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).
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Boldrini, M. et al. Cellule souche 22, 589-599 (2018).
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Sorrells, S.F. et coll. Nature 555, 377-381 (2018).