Les cellules souches dans la recherche fondamentale

Les cellules souches jouent un rôle crucial dans la recherche fondamentale en biologie et en médecine. Elles offrent une opportunité unique d'étudier les processus de développement, de différenciation cellulaire, de régénération tissulaire et de maladies, en particulier en :

• Radiobiologie : Les cellules souches sont également utilisées en radiobiologie pour étudier les effets des radiations sur les tissus humains à l'aide de plusieurs biomarqueurs comme p53 si y a des modifications au niveau de l'activité de cette proteine (responsable de la régulation du cycle cellulaire et de la réparation de l'ADN) peuvent indiquer la présence d’un stress cellulaire induit par les radiations. Aussi le nombre de foyers γ-H2AX (forme phosphorylée de la protéine histone H2AX) peut servir de biomarqueur des dommages à l’ADN et de la cinétique de réparation.On trouve aussi les protéines kinases (ATM, ATR, DNA-PK) qui jouent un rôle crucial dans les voies de signalisation et de réparation des dommages à l'ADN.
• Compréhension du développement embryonnaire: Les cellules souches embryonnaires (CSE) sont utilisées pour étudier les premiers stades du développement humain. En cultivant ces cellules en laboratoire, les chercheurs peuvent observer comment les cellules se différencient en différents types cellulaires, ce qui aide à comprendre les mécanismes sous-jacents au développement embryonnaire normal et à identifier d'éventuels problèmes.
• Modélisation des maladies: Les cellules souches pluripotentes, comme les cellules souches embryonnaires et les cellules souches induites (iPS), peuvent être programmées pour se différencier en divers types cellulaires, y compris ceux touchés par des maladies. Cela permet aux chercheurs de créer des modèles cellulaires de maladies spécifiques, ce qui facilite l'étude des mécanismes sous-jacents de la maladie et la recherche de nouvelles thérapies. Par exemple, pour modéliser des maladies neurologiques, l'expression de marqueurs neuronaux tels que la bêta-III-tubuline peut être utilisée pour suivre la différenciation en neurones. D'autre part les marqueurs de prolifération, tels que la protéine Ki-67, permettent de mesurer l'activité de division cellulaire. Ils sont utiles pour comprendre comment la maladie affecte la capacité de prolifération des cellules souches.
• Étude de la différenciation cellulaire: Les cellules souches permettent aux scientifiques d'étudier comment les cellules se spécialisent en différents types cellulaires au cours du développement. Ces études aident à élucider les signaux moléculaires, les facteurs de transcription et les processus épigénétiques qui régulent la différenciation cellulaire normale.
• Recherche sur la régénération tissulaire: Les cellules souches adultes, présentes dans différents tissus du corps, sont étudiées pour comprendre comment elles contribuent à la régénération tissulaire après des blessures ou des maladies. Cela pourrait conduire à des stratégies pour améliorer la régénération naturelle du corps ou développer des traitements de régénération tissulaire assistée.
• Test de médicaments et de thérapies: Les cellules souches peuvent être utilisées pour tester l'efficacité et la sécurité de nouveaux médicaments et thérapies. Les modèles cellulaires dérivés de cellules souches peuvent aider à prédire comment les médicaments interagissent avec les cellules humaines et comment ils pourraient affecter certaines conditions médicales.
• Étude des mécanismes de cancer: Les cellules souches cancéreuses, également appelées cellules souches tumorales, jouent un rôle dans la progression et la récurrence des cancers. Comprendre comment ces cellules fonctionnent peut aider à développer des approches de traitement plus ciblées pour le cancer.
• Thérapie génique et génomique: Les cellules souches iPS peuvent être génétiquement modifiées pour étudier les effets de mutations génétiques spécifiques ou pour développer des modèles de thérapie génique visant à corriger des mutations génétiques causant des maladies héréditaires.