Une nouvelle méthode permet aux scientifiques de suivre l’activité génétique au fil du temps dans les mêmes cellules
Des chercheurs du Broad Institute et du MIT ont développé une approche innovante de « reporting cellulaire » qui permet aux cellules vivantes de partager leurs propres transcriptomes, évitant ainsi leur destruction lors de l’analyse. Cette méthode, publiée dans la revue Cell, utilise des particules semblables à des virus pour emballer et livrer l’ARN produit par les cellules dans le milieu de culture environnant. Les scientifiques peuvent ainsi prélever des échantillons du milieu pour isoler l’ARN et observer comment l’activité génétique change au cours du temps, notamment lorsque les cellules mûrissent ou réagissent à des perturbations.
Traditionnellement, les méthodes d’analyse du transcriptome nécessitaient de tuer les cellules, ne fournissant qu’un instantané unique de leur activité génétique. Paul Blainey, auteur principal de l’étude et professeur d’ingénierie biologique au MIT, souligne l’importance de cette avancée, qui transforme un concept jadis considéré comme de la science-fiction en un outil pratique et impactant pour la recherche.
L’initiative pour cette nouvelle méthode a débuté il y a plus d’une décennie, lorsque le laboratoire de Blainey a cherché à développer une méthode de séquençage de l’ARN plus éthique et efficace. Inspirés par le fonctionnement des rétrovirus, les chercheurs ont modifié des cellules mammifères pour qu’elles expriment une protéine structurelle rétrovirale capable d’encapsuler l’ARN cellulaire. Cela permet aux cellules de libérer leur ARN dans le milieu sans subir de dommages.
Pour valider l’applicabilité de leur méthode, les chercheurs ont démontré son efficacité sur divers types de cellules, y compris des cellules humaines immortalisées, des lignées de cellules cancéreuses, des cellules souches, et des cellules neuronales dérivées. Ils ont également testé cette méthode sur des cultures comportant deux types cellulaires distincts, permettant de différencier les signaux lors de l’analyse.
En outre, cette méthode de reporting cellulaire est particulièrement utile pour étudier des systèmes ayant des structures tridimensionnelles complexes. Les chercheurs ont réussi à capturer des changements transcriptionnels à court terme dans des sphéroïdes de cellules endothéliales humaines après stimulation biochimique. Ils ont également collaboré avec le laboratoire de Linda Griffith au MIT pour appliquer leur méthode à des dispositifs organes-sur-puce, facilitant l’observation des dynamiques d’expression génique sur le long terme.
Le Broad Institute continue d’explorer de nouvelles applications pour cette technologie, espérant qu’elle sera adoptée par d’autres chercheurs désireux de suivre l’évolution des cellules et des tissus au fil du temps.
Source : MIT News, Broad Institute, 1er septembre
