Changements génétiques dans les cellules souches pluripotentes humaines

Les cellules souches pluripotentes humaines (HPSCs) sont super importantes pour la médecine, surtout pour les traitements où des cellules abîmées doivent être remplacées. En ce moment, y a plein d’essais cliniques qui utilisent des hPSCs pour tester leur sécurité et efficacité. Cependant, quand les hPSCs sont cultivées en labo pendant longtemps, elles peuvent commencer à développer des changements génétiques qui peuvent poser problème.

#Changements génétiques dans les hPSCs

Dans des conditions normales, les hPSCs ont un nombre de Chromosomes bien précis, qu'on appelle un caryotype diploïde. Mais, quand ces cellules sont élargies en labo, elles peuvent gagner ou perdre des parties de leurs chromosomes. Ces changements peuvent ressembler à ceux observés dans des cellules cancéreuses, ce qui soulève des questions sur le fait que ces hPSCs pourraient agir comme un cancer chez les patients après avoir été utilisées dans des traitements.

Des études récentes ont montré que les hPSCs peuvent porter des mutations dans des gènes liés au cancer. Le gène muté le plus souvent trouvé dans les hPSCs est le TP53. Bien que ces études aient révélé la présence de mutations génétiques dans les hPSCs, elles n'ont pas précisé quand ces mutations sont apparues ni comment elles étaient liées à d'autres changements dans les cellules.

#Objectifs de la recherche

Le but de cette recherche est de combler ce vide en examinant plusieurs passages de différentes lignées de hESC. Cette étude regarde les changements génétiques qui se produisent au fil du temps dans ces cellules souches. Des méthodes de séquençage avancées sont utilisées pour analyser à la fois les variantes de nucléotides uniques (SNVs) et les changements dans le nombre de chromosomes.

#Aperçu des résultats

L'étude a examiné dix lignées différentes de hESC à travers divers passages. Voici quelques résultats importants :

1. Changements chromosomiques :

   • La plupart des lignées ont montré des changements génétiques au fur et à mesure qu'elles étaient cultivées. Par exemple, une seule lignée a maintenu une composition génétique normale à travers tous les passages.
   • La plupart des changements génétiques impliquaient des gains dans des chromosomes spécifiques, en particulier les segments chromosomiques 20q et 1q. Ces chromosomes sont connus pour favoriser la croissance cellulaire et peuvent donner un avantage aux cellules en laboratoire.

2. Fréquence des changements :

   • L'étude a trouvé qu'au fur et à mesure que les cellules étaient cultivées plus longtemps, le nombre de changements génétiques augmentait. Cela suggère que plus de temps en culture entraîne plus de mutations, mais ça ne signifie pas que les cellules mutent plus vite avec le temps.

3. Type de mutations :

   • Les chercheurs ont identifié divers types de mutations, y compris des mutations nuisibles et non nuisibles. Ils ont observé que beaucoup de mutations étaient liées à des gènes associés au cancer.
   • L'analyse a révélé que des mutations de novo apparaissent lorsque les hESC sont cultivées longtemps, souvent en même temps que des changements chromosomiques significatifs.

#Résultats détaillés

#Anomalies chromosomiques

À travers les dix lignées cellulaires, plusieurs anomalies chromosomiques ont été identifiées :

• Gains communs : Des gains de régions chromosomiques 20q et 1q ont été observés dans beaucoup de lignées. Ces régions sont connues pour donner un avantage de croissance aux cellules souches.
• Changements uniques : Certaines lignées avaient des changements chromosomiques uniques qui n'étaient pas typiques chez les hPSCs. Ça suggère que ces lignées pourraient évoluer différemment avec le temps.

#Mutations ponctuelles

Un total de 122 mutations ponctuelles a été identifié dans des gènes liés au cancer pendant la période de culture :

• L'étude a classé ces mutations selon leur impact. La plupart des mutations étaient des mutations de type missense, qui peuvent altérer la fonction des protéines.
• Environ la moitié des mutations identifiées semblent être nuisibles. Fait intéressant, beaucoup de ces mutations ont été liées dans des études précédentes au cancer.

#Relation entre CNVs et SNVs

L'intégration des changements chromosomiques (CNVs) et des variantes de nucléotides uniques (SNVs) a révélé des connexions intéressantes :

• Beaucoup des mutations de novo sont apparues après que des changements chromosomiques significatifs se soient produits. Ça soulève des questions sur le fait que les mutations contribuent à la croissance des cellules ou si elles se déplacent simplement avec les changements chromosomiques.

#Implications pour la médecine régénérative

Les résultats de cette recherche mettent en lumière plusieurs considérations importantes pour l'utilisation des hPSCs en médecine régénérative :

1. Préoccupations de sécurité : La présence de mutations dans des gènes liés au cancer soulève des préoccupations quant à la sécurité d'utilisation de ces cellules chez l'homme. Il est crucial de s'assurer que les cellules souches sont génétiquement stables avant de les utiliser dans les traitements.

2. Surveillance de la santé génétique : Des contrôles réguliers de la santé génétique des hPSCs pendant leur culture pourraient aider à minimiser les risques associés aux aberrations génétiques.

3. Besoin d'études fonctionnelles : D'autres études sont nécessaires pour comprendre l'impact fonctionnel des mutations identifiées sur les cellules. Il est vital de déterminer quelles mutations pourraient réellement causer des effets nuisibles.

#Conclusion

L'étude met en avant la nature dynamique des changements génétiques dans les hESC au fil du temps. Bien que ces cellules souches offrent de grandes promesses pour les thérapies régénératives, l'émergence fréquente de mutations pendant leur culture en laboratoire appelle à une surveillance attentive et à des recherches supplémentaires pour assurer leur sécurité pour une utilisation clinique. Comprendre la relation entre les changements chromosomiques et les mutations ponctuelles aidera à développer des stratégies pour maintenir l'intégrité génétique des hPSCs à l'avenir.