Par Michelle Read
Rédactrice
Imaginez si l’on pouvait compenser les pénuries de dons de sang en cultivant du sang en laboratoire. Ou encore, si l’on découvrait une façon de régénérer la réserve de sang de personnes atteintes d’hémopathies.
Ce sont là quelques-unes des possibilités intéressantes qui ressortent des découvertes du laboratoire de Marjorie Brand de la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa, dont il est question dans un article récemment publié dans la revue Molecular Cell.
L’étude révèle de nouveaux principes de régulation génique dans l’érythropoïèse (la production de globules rouges), ainsi qu’une technique plus précise pour explorer le destin cellulaire et un nouveau modèle à suivre par les chercheurs — de bonnes nouvelles pour tous ceux qui étudient ce qui pousse une cellule souche à devenir un globule rouge.
« Nos travaux ont d’importantes répercussions sur l’étude des hémopathies, du sang cultivé en laboratoire et plus encore », explique la Dre Brand, professeure au Département de médecine et scientifique principal à L’Hôpital d’Ottawa.
L’équipe a étudié plus d’une centaine de facteurs cellulaires qui poussent les cellules souches hématopoïétiques humaines à devenir des globules rouges. Selon la Dre Brand, il s’agissait de la première fois que ces facteurs faisaient l’objet d’une étude au niveau protéique, et son équipe y est parvenue en intensifiant à un niveau sans précédent une technique de spectrométrie de masse appelée « surveillance sélective de réactions ».
Les chercheurs ont réussi à déterminer le nombre de copies de chaque protéine contenues dans une cellule souche hématopoïétique humaine et ont établi comment ces quantités de protéines changent lors de la formation de globules rouges. Comparativement aux techniques précédemment utilisées pour explorer le destin cellulaire, l’étude des protéines est un indicateur plus précis, rapporte la Dre Brand.
« Notre article renseigne la communauté sur le nombre de protéines qui doivent être présentes dans une cellule souche sanguine pour qu’elle fonctionne correctement », explique-t-elle. « Cela suppose également qu’une cellule souche qui ne contient pas ce nombre précis de protéines ne peut fonctionner correctement ».
Dr Ted Perkins, coauteur et professeur agrégé en biochimie, microbiologie et immunologie (BMI), et à l’École d’ingénierie et de technologie de l’information (ÉITI), a appliqué une modélisation mathématique à ces quantités de protéines.
Ainsi, l’équipe a cartographié le tout premier réseau de réglementation génétique : des voies interconnectées de gènes activés et désactivés par des protéines dans une cellule souche pour l’aider à décider de son destin.
« Comprendre ce qui pousse une cellule souche à devenir un globule rouge peut aider à déchiffrer ce qui ne va pas en présence de maladies où la production de cellules sanguines est déficiente, comme c’est le cas pour l’anémie et même le cancer », dit la Dre Brand.
