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Ailes de poulet régénérantes
Les salamandres et les poissons zèbres peuvent faire pousser de nouveaux membres et nageoires, mais coupez votre propre doigt et il ne repoussera pas. Maintenant, des chercheurs de San Diego ont pu régénérer des ailes dans des embryons de poulet, qui ne peuvent normalement pas faire pousser de nouveaux membres. Les résultats rapprochent les scientifiques de la compréhension de la manière d'induire des pouvoirs de régénération chez l'homme.
La régénération implique probablement une combinaison de facteurs, dit Stéphane Badylak , un scientifique du McGowan Institute for Regenerative Medicine, à Pittsburgh, en Pennsylvanie, qui n'est pas impliqué dans la recherche. Si nous pouvons identifier les principaux et les mettre ensemble, nous pouvons probablement induire une régénération.
Lorsqu'une salamandre perd une jambe, des cellules épithéliales spécialisées recouvrent la plaie, formant une structure multicouche. Ces cellules déclenchent ensuite la dédifférenciation des cellules musculaires, nerveuses et du tissu conjonctif situées en dessous (essentiellement, elles perdent les caractéristiques spécialisées qui en font un neurone ou une cellule musculaire), se divisent et forment une boule de cellules ressemblant à des cellules souches. La boule de cellules commence à se développer comme le fait un membre normal, formant de nouveaux muscles et os pour produire un membre entièrement nouveau.
Alors que de nombreux animaux ont cette capacité - dans le règne animal, plus d'espèces peuvent régénérer des membres que ne le peuvent - les mammifères l'ont largement perdue. Pour des raisons encore inconnues, ils forment plutôt des cicatrices lorsqu'ils sont blessés. Mais de nombreux biologistes du développement pensent que s'ils peuvent comprendre le processus de régénération, ils seront capables de l'induire chez l'homme. Le processus pourrait potentiellement réparer les tissus endommagés, comme cela se produit dans le muscle cardiaque après une crise cardiaque, ou même stimuler la croissance de nouveaux membres.
Les chercheurs ont maintenant identifié un interrupteur génétique qui déclenche la régénération aux stades de développement lorsque l'animal n'en a normalement pas la capacité. Yasuhiko Kawakami et ses collègues du Salk Institute for Biological Studies, à La Jolla, en Californie, ont réalisé des expériences sur des poulets et des grenouilles dans lesquelles ils ont suractivé un ensemble de gènes, appelé voie Wnt, connus pour être impliqués dans le développement régulier et supposés être impliqués. en régénération. Lorsque les gènes ont été activés dans des embryons de poulet dont les ailes en développement avaient été retirées, l'action a déclenché la croissance d'un nouveau membre. Chez les grenouilles, qui peuvent régénérer les membres lorsqu'elles sont des têtards mais pas à l'âge adulte, l'activation des gènes a prolongé la période de temps pendant laquelle les têtards pouvaient se régénérer.
Nous pensons que le contrôle de l'activité de Wnt peut avoir le potentiel de faire régénérer des tissus qui ne se régénèrent normalement pas, explique Kawakami, un biologiste du développement qui a mené l'étude avec Juan Carlos Izpisua Belmonte , également au Salk.
Kawakami prévient que le moment et la durée de l'expression des gènes sont cruciaux. Si les gènes étaient activés trop longtemps, des membres anormaux se développaient. Et si les gènes étaient exprimés trop tard dans le développement, les nouveaux membres étaient incapables de se développer.
Les experts disent que les résultats sont passionnants, mais ils avertissent qu'il reste beaucoup à faire avant que de nouveaux membres puissent être cultivés chez les mammifères. Les études ont eu lieu sur des animaux encore en développement, dont les cellules sont probablement beaucoup plus flexibles lorsqu'il s'agit d'induire une régénération, selon Hans-Georg Simon , biologiste du développement à la Northwestern University, à Chicago, qui étudie la régénération des membres et du cœur. Même les mammifères, y compris les humains, présentent des capacités de régénération. Dans certaines circonstances, les enfants âgés de cinq ans peuvent faire pousser un nouveau bout de doigt si la plaie est traitée correctement. Mais cette capacité se perd à mesure que nous vieillissons.
Cette voie est sans aucun doute critique, dit Simon. Mais d'autres facteurs inconnus sont probablement nécessaires pour réactiver les tissus adultes complètement différenciés afin de reconstruire une nouvelle structure.
Badylak ajoute que la régénération chez les mammifères nécessitera probablement l'inhibition de notre réponse immunitaire normale, ce qui déclenche une inflammation au site d'une plaie. Aucun des animaux capables de régénérer des membres ne présente ce type de réponse immunitaire.