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Concept
Différenciation dirigée
Résumé
La différenciation dirigée est une méthode de bio-ingénierie, à la jonction de la biologie développementale et de l'ingénierie tissulaire. Elle exploite le potentiel des cellules souches, en particulier les cellules souches pluripotentes - cellules souches embryonnaires et des cellules souches pluripotentes induites (iPS) - en forçant leur différenciation in vitro vers un type cellulaire spécifique ou un tissu d’intérêt .
Les cellules souches pluripotentes ont la capacité de se différencier en n’importe quel type cellulaire, comme les neurones, les cardiomyocytes ou les hépatocytes. Si on laisse les cellules souches pluripotentes se différencier spontanément in vitro, on obtient ce que l’on appelle des “corps embryoïdes” qui sont constitués de différents tissus mélangés de manière désorganisée. Une différenciation dirigée permet au contraire d’obtenir un ou plusieurs types cellulaires d’un tissu précis, permettant de modéliser ceux-ci ou d’envisager des thérapies cellulaires. Ce domaine a pu naître grâce aux avancées de la biologie développementale . Une alternative à la différenciation dirigée est la transdifférenciation.
Pendant le développement embryonnaire, les cellules pluripotentes de l’embryon précoce du stade blastocyste vont progressivement se spécialiser : d’abord, au cours de la gastrulation, en l’un des trois feuillets embryonnaires ( endoderme, mésoderme ou ectoderme), puis en progéniteurs engagés dans un type de tissu (rein, cortex, pancréas, etc.) puis en cellules spécialisées responsables de la fonction ou de la structure des organes (neurone, cellules des îlots de Langerhans, etc). Ces différentes étapes sont sous le contrôle intrinsèque de facteurs de transcription, et extrinsèque de facteurs de croissance et de la matrice extra-cellulaire. Le processus de différenciation peut ainsi être modélisé par une séquence de décisions développementales depuis la cellule pluripotente jusqu’à la cellule complètement différenciée.
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