Le rôle de RICTOR dans le développement des cellules souches

La cible mammalienne du rapamycine (mTOR) est une protéine qui fait partie de deux groupes complexes dans les cellules : mTORC1 et MTORC2. Ces groupes sont super importants pour plein de fonctions cellulaires, comme la croissance, les changements de forme des cellules et la façon dont elles utilisent l'énergie. Les deux groupes partagent certaines parties, mais ont aussi des éléments uniques qui leur donnent des rôles spécifiques.

Ces dernières années, la recherche sur mTORC1 a explosé, apportant plein de nouvelles infos. Par contre, les rôles de mTORC2 restent pas très clairs. Des études montrent que perturber mTORC2 peut causer de gros soucis durant les premières étapes du développement, ce qui montre son importance. Par exemple, quand mTORC2 ne marchait pas chez des souris, ça a entraîné leur mort très tôt dans leur développement. Ça veut dire que mTORC2 a des rôles essentiels à certaines phases de développement.

Dans ce contexte, les chercheurs s'intéressent à comment mTORC2 affecte le développement des Cellules souches embryonnaires humaines (hESC), qui peuvent devenir plein de types de cellules différentes. Ils ont voulu voir comment enlever une partie clé de mTORC2, appelée RICTOR, change le comportement de ces cellules souches et comment elles se développent en différents types de cellules.

#Pourquoi se concentrer sur RICTOR ?

RICTOR est une sous-unité super importante du complexe mTORC2, et quand on l'enlève, ça impacte le fonctionnement de mTORC2. En utilisant des techniques avancées d'édition génétique, les chercheurs ont réussi à créer des hESC sans RICTOR pour étudier ce qui se passe.

Dans le labo, ils ont découvert que même sans RICTOR, ces cellules souches pouvaient encore grandir et garder leurs propriétés de base ou leur "stémiques". Ça veut dire qu'elles pouvaient toujours se diviser et former différents types de cellules. Mais, ces cellules souches sans RICTOR avaient des problèmes pour s'attacher entre elles et former des connexions, qui sont super importantes pour leur développement et leur fonctionnement.

#Comment RICTOR affecte le comportement des cellules souches

Les chercheurs ont fait des tests pour voir comment la perte de RICTOR affecte les connexions cellulaires et la croissance. Ils ont constaté que même si ces cellules souches pouvaient bien grandir au début, leur capacité à s’attacher entre elles était compromise après que RICTOR ait été enlevé. Cela a rendu difficile pour elles de former des groupes nécessaires pour un développement ultérieur en types cellulaires spécifiques comme le mésoderme et l'endoderme, qui sont cruciaux pour former divers organes et tissus.

Dans des tests où ils ont induit la Différenciation pour former des types cellulaires spécifiques, les résultats étaient assez révélateurs. Les cellules souches sans RICTOR (RIC-KO) avaient une réduction significative dans la formation de certains types de cellules comparées aux cellules souches normales. Ça suggère que mTORC2, via RICTOR, joue un rôle significatif pour comprendre comment les cellules souches se différencient en ces lignées importantes.

#L'importance des connexions intercellulaires

Une observation frappante était que la perte de RICTOR impactait la capacité des cellules à coller ensemble et à communiquer efficacement. Une bonne adhésion cellulaire est essentielle pour que les cellules s'envoient des signaux et coordonnent leurs activités. L'étude a montré que quand RICTOR était enlevé, les connexions entre les cellules étaient faibles, ce qui a gêné leur capacité à former des tissus et à se développer correctement.

Ces découvertes ont été soutenues par d'autres expériences qui ont montré que l'utilisation d'un inhibiteur spécifique aidait à améliorer un peu l'attachement des cellules, indiquant que le problème était lié à des changements dans certains chemins de signalisation.

#Un regard plus attentif sur la différenciation

En testant la différenciation, l'équipe a noté que les cellules RIC-KO étaient moins efficaces pour former des cellules de mésoderme et d'endoderme, qui sont importantes pour créer beaucoup de tissus dans le corps. Ils ont découvert que même si les cellules RIC-KO pourraient sembler normales sur certaines propriétés de base, leur chemin pour devenir ces cellules plus spécialisées était considérablement perturbé.

En utilisant une méthode spéciale de différenciation, les chercheurs ont noté moins de cellules exprimant des marqueurs pour le mésoderme et l'endoderme dans les échantillons RIC-KO. Ça a indiqué que malgré leur potentiel à devenir ces cellules, les cellules déficientes en RICTOR n'arrivaient pas à activer les signaux nécessaires pour se différencier efficacement.

#Investigation du chemin de signalisation WNT

Une partie essentielle de la recherche s'est concentrée sur le chemin de signalisation WNT, connu pour jouer un rôle vital dans la différenciation cellulaire. Les chercheurs ont découvert que les cellules déficientes en RICTOR avaient une activation plus faible des gènes WNT durant la différenciation. Ce manque d'activation pourrait expliquer pourquoi ces cellules avaient du mal à se développer en mésoderme et en endoderme.

Pour voir s'ils pouvaient améliorer la situation, les chercheurs ont traité les cellules RIC-KO avec un activateur WNT. Ils ont trouvé que ce traitement aidait à restaurer certaines des capacités de différenciation cellulaire qui avaient été perdues, soulignant l'importance du chemin WNT dans le processus de différenciation de ces cellules souches.

#Le rôle de l'interaction entre cellules

Les chercheurs ont également appris que l'interaction entre les cellules voisines est cruciale pour activer les signaux nécessaires à la différenciation. Quand ils ont fait des expériences où des cellules souches étaient plaquées en tant que cellules individuelles au lieu de colonies, ils ont constaté que les cellules uniques n'activaient pas les mêmes gènes WNT efficacement comparées aux cellules en colonies. Ça a indiqué que le contact rapproché entre les cellules aide à signaler et à activer les voies cruciales pour la différenciation.

Ces résultats initiaux ont montré que l'adhésion cellulaire, les interactions intercellulaires et les voies de signalisation travaillent ensemble pour assurer un bon développement et une bonne différenciation des cellules souches.

#Importance des découvertes

Dans l'ensemble, la recherche a mis en lumière le rôle significatif de mTORC2 et de sa sous-unité RICTOR dans la régulation du comportement des cellules souches, surtout en ce qui concerne la différenciation. Les découvertes ont indiqué que même si ces cellules souches pouvaient garder leurs caractéristiques de base sans RICTOR, leur capacité à adhérer, à signaler correctement et à se différencier en types cellulaires spécifiques était considérablement entravée.

Cela a des implications pour comprendre comment améliorer les thérapies cellulaires et les approches de médecine régénérative. En sachant comment ces signaux fonctionnent et comment encourager des interactions cellulaires efficaces, les chercheurs peuvent mieux manipuler les cellules souches pour diverses applications médicales.

#Directions futures

Les découvertes de cette recherche ouvrent la voie à de futures investigations sur l'implication de mTORC2 dans d'autres voies et ses implications plus larges dans le développement cellulaire et la signalisation. À mesure que les chercheurs continuent d'explorer les connexions entre différentes voies de signalisation et les comportements cellulaires, il y a un potentiel pour découvrir de nouvelles techniques pour améliorer la thérapie par cellules souches et la médecine régénérative.

En résumé, l'étude de RICTOR et de mTORC2 dans les cellules souches révèle des aperçus cruciaux sur la façon dont ces protéines influencent la croissance et la différenciation des cellules. Comprendre ces processus est vital pour développer de meilleures stratégies en thérapie cellulaire, menant potentiellement à des avancées dans le traitement de diverses maladies et à l'amélioration des résultats en matière de santé.