Des chercheurs du CNRS et de l'Institut Pasteur, membres du Réseau d'excellence européen MYORES, viennent de découvrir l'origine embryonnaire des cellules souches musculaires. Ces résultats, publiés dans deux articles de la revue Nature du 16 juin 2005, permettent une meilleure compréhension du développement musculaire.
Communiqué de presse
Paris, 15 juin 2005
Les cellules souches musculaires sont présentes chez l’embryon et chez l’adulte. La croissance musculaire dépend de leur prolifération. Chez l’embryon et le fœtus, ces cellules permettent la croissance des muscles. Chez l’adulte, les cellules souches musculaires appelées cellules satellites, sont positionnées le long des fibres musculaires dans un état de dormance. L’activation et la prolifération de ces cellules après un exercice physique intense permettent à l’adulte d’augmenter sa masse musculaire. Chez les personnes âgées, ces cellules n’ont plus la même capacité à se multiplier ce qui contribue à la diminution de leur masse musculaire.
En utilisant le poulet comme modèle d’étude, le laboratoire de Christophe Marcelle de l’Institut de biologie du développement de Marseille (CNRS / Université Aix -Marseille 2) a pu identifier l’origine des cellules souches musculaires de l’embryon et du fœtus. Elles proviennent de structures embryonnaires appelées somites.
De plus, l’équipe scientifique a montré que les cellules souches musculaires de l’embryon donnent naissance aux cellules satellites de l’adulte. Les cellules souches musculaires qu’elles soient embryonnaires, fœtales ou adultes ont donc toutes une origine embryonnaire commune, les somites.
En parallèle, le laboratoire de Margaret Buckingham (1) (Institut Pasteur / CNRS), en utilisant la souris comme modèle d’étude, a montré que la présence de ces cellules souches musculaires dépend de la fonction de deux gènes, appelés Pax3 et Pax7. Lorsque ces deux gènes sont inactifs, les cellules souches musculaires sont absentes et toute croissance musculaire est arrêtée.
Ces résultats permettront dans l’avenir de mieux étudier la biologie de ces cellules et donc de mieux comprendre comment les masses musculaires de l’embryon et de l’adulte s’accroissent. Il sera alors possible de caractériser les mécanismes par lesquels ces cellules acquièrent leur potentiel musculaire ou encore de tester si des composés pharmaceutiques permettent d’augmenter leur capacité à générer de nouveaux muscles.
Ces études ouvrent également de nouveaux horizons à la thérapie cellulaire des maladies musculaires. En effet, les cellules satellites permettent le remplacement des fibres musculaires endommagées, mais elles sont en trop petit nombre chez l’adulte et ne permettent pas une utilisation aisée dans des approches de thérapie cellulaire. Dans un futur proche, les cellules souches musculaires de l’embryon pourraient être prélevées, modifiées génétiquement ou non, et réimplantées chez l’adulte. Ce type de thérapies est déjà à l’essai chez l’humain dans certaines maladies neurodégénératives telles que les maladies de Huntington et de Parkinson et donne d’ores et déjà des résultats prometteurs.
En Europe, plus de 300 000 personnes sont touchées par des dystrophies musculaires et la majeure partie des personnes âgées est affectée d’une dégénérescence musculaire liée au vieillissement. Ces affections, conduisant à une mobilité réduite et la perte d’indépendance, ont des conséquences sévères tant sur la vie quotidienne que sur le plan économique.
Les recherches ont été co-financées par le projet intégré EuroStemCell (Consortium européen de recherche sur les cellules souches) et l’AFM-FP6 (Association française contre les myopathies). L’équipe est membre du Réseau d’excellence européen MYORES-FP6
Développement musculaire
Le Réseau d’excellence européen MYORES
MYORES, dont les deux équipes du CNRS et de l’Institut Pasteur sont membres, rassemble 23 institutions de 7 pays différents. C’est le premier réseau de cette ampleur qui étudie le développement musculaire. Coordonné par l’Inserm et managé par Inserm-Transfert, c’est une des priorités du 6ème programme cadre pour la recherche et le développement technologique (6ème PCRDT) de la Commission européenne. Il est doté d’un budget de 12 millions d’euros sur 5 ans.
Les recherches effectuées au sein de ce réseau démontrent clairement que les mécanismes cellulaires et moléculaires indispensables à la croissance des muscles de l’homme sont présents non seulement chez les autres vertébrés, mais également chez les invertébrés comme la mouche et le nématode. Chez tous ces modèles animaux, les mécanismes de la formation des muscles vont pouvoir être disséqués et compris facilement. L’acquisition de ces connaissances permettra aux membres du réseau d’accélérer la compréhension des différentes étapes de la formation du muscle. En effectuant des tests sur plusieurs centaines de gènes, ils pourront mettre aussi en évidence des cibles thérapeutiques.
L’équipe de Margaret Buckingham fait également partie d’un autre réseau d’excellence "Cells into Organs" et d’un projet intégré "EuroStemCell" de la Communauté Européenne qui ont financé ce projet.
Sources
" A common somitic origin for embryonic muscle progenitors and satellite cells " Nature 16 juin 2005.
Jérôme Gros, Marie Manceau, Virginie Thomé, Christophe Marcelle,
Laboratoire de Genetique et de Physiologie du Developpement,Universite de la Méditerranée, Campus de Luminy, 13288 Marseille
" A Pax3/Pax7 – dependent population of skeletal muscle progenitor cells " Nature 16 juin 2005 .
Frédéric Relaix, Didier Rocancourt, Ahmed Mansourt, Margaret Buckingham
Unité de Génétique Moléculaire du Développement, Institut Pasteur/CNRS
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