Sujet: Gène Brg-1 & cellules souches neurales

[TDelrieu]

Date : 14-Déc-2005

Une découverte des chercheurs de l’OHSU éclaire comment les cellules souches deviennent des cellules cérébrales

Cette recherche pourrait aboutir à de nouvelles thérapies pour ceux qui subissent une lésion cérébrale, la maladie de Parkinson et d'autres affections dûes à la perte ou à des lésions des cellules cérébrales

Des chercheurs du “Oregon National Primate Research Center“ à la “Oregon Health & Science University“ (OHSU) ont découvert un gène clef qui semble contrôler comment les cellules souches deviennent diverses sortes de cellules cérébrales. Cette découverte a des implications significatives pour l'étude de la maladie de Parkinson, le cerveau et la lésion de la moelle épinière et d'autres affections ou maladies qui pourraient être combattues en remplaçant les cellules cérébrales perdues ou endommagées. La recherche est publiée dans l'édition en ligne du journal médical “Developmental Biology“.

"Dans les premières étapes du développement cérébral avant la naissance, les cellules souches cérébrales, aussi connues comme cellules souches neurales, se différencieront en neurones", a expliqué Dr Larry Sherman, scientifique associé dans la “Division of Neuroscience“ au “Oregon National Primate Research Center“ et professeur adjoint de biologie cellulaire et du développement à la “OHSU School of Medicine“. "Dans les étapes postérieures, ces mêmes cellules souches commencent soudainement à devenir des cellules gliales, qui ont plusieurs fonctions incluant le soutien des neurones. Nous avons voulu découvrir quels facteurs induisent cette différentiation. Nous avons aussi voulu déterminer si le processus pouvait être contrôlé et utilisé comme une thérapie possible. Ce qui nous a stupéfié est qu'il s'avère qu'un seul gène serait responsable de cette tâche incroyablement importante."

Le gène clef que les scientifiques ont étudié est nommé Brahma-related Gene 1 (Brg-1) qui se trouve à la fois dans les souris et les humains. Cette protéine avait été précédemment largement étudiée dans des formations cancéreuses humaines, mais pas dans le système nerveux. Afin de déterminer le rôle précis de Brg-1, Sherman, en collaboration avec docteur Steven Matsumoto du “Integrative Biosciences Department“ à la “OHSU School of Dentistry“, ont élevé des souris manquant de ce gène dans le système nerveux. Cela a abouti au développement d'embryons avec des cerveaux plus petits contenant des neurones, mais pratiquement aucune cellule gliale. Quand ils ont isolé des cellules souches neurales, les ont mises en culture, et ont ensuite enlevé Brg-1, les cellules dans la culture se sont métamorphosées en neurones, mais ont échoué à se différencier en cellules gliales.

"Cette recherche nous montre que chez les souris, Brg-1 est un signal critique qui empêche les cellules souches de se métamorphoser en neurones au mauvais moment. Cependant, puisque nous pouvons manipuler l'expression du Brg-1 dans des cellules souches en culture, nous avons maintenant un puissant moyen de produire des neurones qui pourraient être employés pour remplacer des cellules perdues dans une variété de maladies et de troubles qui affectent le cerveau et la moelle épinière. C'est notre étape suivante", dit Sherman. "Puisque le processus implique un gène simple, c'est fortement susceptible pour le développement de médicaments dans la promotion de la différentiation de cellules souches dans le système nerveux adulte."

Bien que beaucoup plus de recherche doit être faite, les scientifiques pensent que ces découvertes pourraient jouer un rôle dans le développement de thérapies pour combattre une variété d’affection. Par exemple, (…) pour remplacer les cellules perdues ou endommagées des neurones moteurs chez les patients qui ont subi des lésions à la moelle épinière ou au cerveau.

Cette recherche a été financée en partie par la “Medical Research Foundation of Oregon“, le “National Institute's of Health“ et la “Christopher Reeve Paralysis Foundation“.

"La Christopher Reeve Foundation a eu le plaisir d’aider pour cette étude", a dit Susan Howley, Directrice de Recherche et Vice-présidente de la CRF. "L'identification d’un gène qui contrôle comment les cellules souches se différencient en plusieurs types de cellules nerveuses a des implications importantes pour la application clinique dans les stratégies de réparation de la moelle épinière."


===========================
:arrow:  TEXTE ORIGINAL EN ANGLAIS
===========================


date: 14-Dec-2005
Contact: Jim Newman
newmanj@ohsu.edu
503-494-8231
Oregon Health & Science University

OHSU discovery sheds light into how stem cells become brain cells

Continued research could result in new therapies for those who suffer brain injury, Parkinson's disease and other conditions related to lost or damaged brain cells

Researchers at the Oregon National Primate Research Center at Oregon Health & Science University (OHSU) have discovered one key gene that appears to control how stem cells become various kinds of brain cells. The finding has significant implications for the study of Parkinson's disease, brain and spinal cord injury, and other conditions or diseases that might be combated by replacing lost or damaged brain cells. The research is published in the current online edition of the medical journal Developmental Biology.

"In the early stages of brain development prior to birth, brain stem cells, also known as neural stem cells, will differentiate into neurons," explained Larry Sherman, Ph.D., an associate scientist in the Division of Neuroscience at the Oregon National Primate Research Center and an adjunct associate professor of cell and developmental biology in the OHSU School of Medicine. "In later stages, these same stem cells suddenly start becoming glial cells, which perform a number of functions that include supporting the neurons. We wanted to find out what factors cause this switch in differentiation. We also wanted to determine if the process can be controlled and used as a possible therapy. What amazed us is that it turns out a single gene may be responsible for this incredibly important task."

The key gene that the scientists studied is called brahma-related gene-1 (Brg-1) that is found in both mice and humans. This protein had been previously studied extensively in human cancers, but not in the nervous system. To determine the precise role of Brg-1, Sherman, in collaboration with Dr. Steven Matsumoto from the Integrative Biosciences Department at the OHSU School of Dentistry, bred mice lacking the gene in the nervous system. This resulted in the development of embryos with smaller brains containing neurons but virtually no glial cells. When they isolated neural stem cells, placed them into cell culture and then removed Brg1, the cells in the culture turned into neurons but failed to differentiate into glia.

"This research shows us that in mice, Brg-1 is a critical signal that prevents stem cells from turning into neurons at the wrong time. However, since we can manipulate Brg1 expression in stem cells in culture, we now have a powerful way to generate neurons that could be used to replace cells lost in a variety of diseases and conditions that affect the brain and spinal cord. That is our next step." said Sherman. "Since the process only involves a single gene, it is highly amenable for the development of drugs targeted at promoting stem cell differentiation in the adult nervous system."   

While much more research needs to be conducted, the scientists believe these findings could play a role in the development of therapies to combat a variety of diseases and conditions. For instance, Parkinson's disease is related to the loss of dopamine-producing brain cells. Scientists hypothesize that it may be possible to correctly time the expression of brg-1 in neuronal stem cells either in a culture dish or in the brain to replace the lost dopamine-producing cells. Another possibility would be the replacement of lost or damaged motor neurons in patients who have suffered brain or spinal cord damage.

This research was funded in part by the Medical Research Foundation of Oregon, the National Institute's of Health and the Christopher Reeve Paralysis Foundation.

"CRF is pleased to have provided support for this study", said Susan Howley, Director of Research and Executive Vice President, Christopher Reeve Foundation. "Identifying a gene that controls how stem cells turn into different kinds of nerve cells has important implications for clinical application in spinal cord repair strategies."   


Source : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2005-12/ohs-ods121405.php