Faire repousser la patte d’une grenouille, c’est maintenant possible!

Beaucoup d’anfibi sont capace di régénérer un membro perdu avant leur metamorfosi ; une fois les animaux adultes, cette capacité décline fortement. Pour les scientifiques, comprendre les mécanismes biologiques derrière la régénération des membres est la première étape avant une éventuelle applicazione in medicina umana. Des personnes amputées à la suite d’un incidente voi le diabetici, qui sont sujets à la nécrose des extrémités, pourraient allors voir leur membre tout simplement repousser. Aujourd’hui, cela tient plus de la fantascienza que de la réalité, mais les chercheurs travaillent activement sur ce sujet passionnant.

Le département de biologie de l’Université de Tufts, dans les environs de Boston aux États-Unis, an accueilli pendant plus d’un an une centaine de xénopes femelles adultes, des pettes grenouilles fréquemment étudiées en biologie du développement. Les amphibiens ont testé un traitement unique en son genere. Un cocktail de cinq molecole prezzo dans un idrogel qui a déclenché la régénération quasi parfaite de leur patte amputée. I dettagli di questa esperienza sono stati pubblicati dans La scienza avanza.

Une patte perdue, une patte retrouvée

Les animaux ont été amputés d’une de leurs pattes arrière sous anestesia generale. Dans la foulée, les scientifiques ont appliqué au niveau de la cicatrice un idrogel costituente de proteine de soie qui contient les cinq molécules régénératives : 1,4-DPCA, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), l’hormone de croissance, et la résolvine D5. Ces molécules participent à la croissance des vaisseaux sanguins, des nerfs et des tissus rispettiviment. La risoluzione D5 est un antinfiammatorio. L’idrogel resta in contatto con la plaie ciondolo 24 ore avant d’être retiré sous anesthésie. Les xénopes sont ainsi observés ciondolo 18 mois sans autre intervento.

Petit à petit, les scientifiques ont observé la régénération de la patte amputée chez les animaux soumis au traitement. Au bout deux semaines seulement, les bénéfices du traitement apparaissent déjà. À partir de neuf mois, la régénération s’accélère jusqu’à la fin du suivi a 18 mois. En tout, 75 % des xénopes traités presente un membre nouvellement formé à la structure aussi complexe que le membre natif, avec la présence de vaisseaux sanguins, de tissus osseux et de nerfs fonctionnels. Bien qu’atrophié, le membre régénéré semble fonctionnel et permet aux grenouilles de retrouver en partie leur mobilité.

Si le cocktail de molécules régénératives apparaît comme efficace chez les xénopes, rien n’est moins sûr chez les mammifer, et encore moins chez les êtres humains. Actuellement, il est impossibile di savoir s’il est possibile de régénérer un membre de la taille de celui d’un humain avec cette tecnica. La première étape sera déjà de le tester sur des souris de laboratorio.

Medicina régénérative: un aiuto ormonale à régénérer des membres sur une grenouille

Articolo de Marie-Céline Raypubblicato l’8 novembre 2018

Un nouveau pas a été franchi pour la médecine régénérative : des chercheurs américains ont régénéré en partie une patte de grenouille grâce à un « bioréacteur » qui délivre de la progesterone directement au niveau du membre amputé.

Pourra-t-on un jour faire repousser un bras ou une jambe ? Pour l’instant, cela reste de la fantascienza. Dans le monde animal, certes êtres vivants sontcapables de Rigenerazione : des vers plats, les planaires, coupés en deux, reconstruisent un nouvel organisme ; des lézards font repousser leur queue et des crabes leur pence. Chez les mammifères, certes tissus, comme la peau, l’epitelio intestinale, se régénèrent toute la vie, mais il est impossibile de faire repousser un membre perdu par amputazione.

Avant de faire des essais chez l’homme, les chercheurs étudient des modèles animaux. Ici, des scientifiques de l’ciuffi universitari ont travaillé sur un anfibien, le xénope (Xenopus laevis), une grenouille africaine souvent utilisée comme modèle en biologie. Dans cette specie, l’adulte a perdu les capacités de régénération qui esistente chez le jeune. Après une amputation, cette grenouille régénère seulement un cartilagine, sous la form d’une sorte d’épine.

Pour cette étude décrite dans la revue Rapporti cellulari, les chercheurs ont créé un bioréacteur portatile qui libère de la localizzazione del progesterone. Il progesterone è un ormone sessuale femminile, mais elle possède aussi des capacités de régénération. D’après Celia Herrera-Rincon, autore principale dell’articolo, la progesterone « modulo également la risposta immunitaria versare favoritore guerriglia et déclenche la repousse des vaisseaux sanguins et des os. »

Un traitement de 24 heures déclenche une régénération sur plusieurs mois

Le dispositif mis au point par l’université comprenait une petite boîte avec un hydrogel contenant de la progesterone. Juste après l’amputation d’une patte arrière, il bioréacteur a été cousu sur le site de la blessure afin qu’il délivre de la progesterone pendant 24 heures, puis il a été ritirate. Cette exposition de seulement 24 heures a eu un effet bénéfique et durevole sur la repousse des tissus : les grenouilles régénéraient partiellement leur membre arrière, tandis que, sans traitement, les grenouilles ne pines régén.

Avec la progesterone, les grenouilles formaient une sorte de patte plate, comme une pagaie ou une raquette. Certes, la patte n’était pas parfaite et n’avait pas de pied, mais elle ne contenait pas que du cartilagine : elle avait de l’os, des nerf et des vaisseaux sanguins. Enfin, du point de vue fonctionnel, les animaux avec leur “patte plate” étaient plus actifs au niveau locomoteur que ceux qui n’avaient qu’une épine cartilageneuse.

L’exposition de 24 heures a suffi pour conduire à des change pendant des mois dans l’expression des generi. Ce bref traitement a donc déclenché un program de croissance et de remodelage tissulaire qui a favorisé un long processus de régénération. L’expérience a fonctionné sur une grenouille adulte, ce qui laisse présager des applications chez l’homme. L’idée est de trouver les molécules à appliquer pour réactiver un processus qui a déjà eu lieu dans la vie embrioennaire, comme l’a expliqué l’un des auteurs, Michael Levin, au Nuovo scienziato : « Votre corps sait comment fabriquer un membre – il l’a fait pendant le développement embrionario. »

Et si un jour, notre corps pouvait faire repousser un membre ?

Articolo de Jean-Luc Goudet paru le 2 juillet 2016

Pourquoi certi vertébres parviennent-ils à faire repousser une patte ou une nageoire amputée ? La domanda, sur laquelle les biologists travaillent depuis longtemps, resta irrésolue mais des scientifiques viennent d’apporter un élément de réponse en découvrant les mimes microARN chez trois espèces très différentes. Oppure, ils esistente aussi chez l’Homme où, qui plus est, ils fonctionnent de manière semblable.

Depuis longtemps, des biologists explorent cette mystérieuse capacité de certes animaux à reconstruire un membre complet alors que tant d’autres, dont les mammifères, ne peuvent que bricoler un moignon. Versante, certe scientifiques pensent possibile que cette fonction de Rigenerazione soit présente chez tous les vertébrés mais en quelque sorte désactivée.

C’est l’idée de départ de Benjamin King et Viravuth Yin, à l’université du Maine (États-Unis), qui postulent qu’un même mécanisme genetica doit être à l’origine de cette capacité chez différentes espèces. Ils en ont choisi trois, deux veleni et un amphibien (le poisson-zèbre, le polyptère du Sénégal et l’axolotl), séparées par environ 420 milioni di anni di evoluzione. Bonne pioche, expliquent-ils dans un article publié dans la revue PLO UNO : ils ont effectment trouvé un système génétique, basé sur dix microARN (petits ARN intervenant dans la régulation des gènes) et quatre ARNt (ARN de transfert servant à la lecture des gènes).

Cet ensemble est identique chez les trois espèces et semble fonctionner de la même manière. Les auteurs ont pu relier leur activité à des gènes actifs dans la formazione des « blastème », ces ensembles de cellules dédifférenciées qui apparaissent au niveau d’une lésion importante et qui vont se différencier de nouveau pour reformer les tissus ou le membre entier. Rosso ciliegia sur le gâteau : des séquences de ces ARNt esistente chez l’espèce humaine.

Beaucoup de pistes de recherche, mais encore peu d’explications

Comme pour les autres études, ce coup de progettista n’éclaire par toute la scène et on est encore bien loin de comprendre cet étonnant pouvoir. Et encore plus loin de le réactiver chez l’humain… De précédentes recherches avaient pointé d’autres mécanismes. Globalement, l’idée tourne autour de la régulation de certis gènes, impliqués dans la régénération ou la formation de l’embrione et dans la riprogrammazione delle cellule.

Chez il meme poisson-zebre (Danio Rerio), en 2009, une equipe avait montré que des proteines, les istoni, active des gènes au niveau d’un membre lésé pour déclencher la régénération des tissus. Sur ce piano, l’axolotl (Ambistoma messicano), proche des salamandres, vivant dans des lacs mexicains et célèbre pour passer sa vie à l’état larvaire (c’est la neotenia), est égallement renommé pour sa capacité de régénération.

En 2013, nous rapportions les travaux d’une équipe qui désignait les macrofagi, des cellules de la réponse immunitaire, come déclencheurs de ce phénomène. Un cugino, le tritone a punti rossi, réussit, lui, un petit exploit : des cellules de cœur installées dans le blastème formé après une amputation se transforment en cellules de pattes. La tentation est grande d’essayer d’en faire autant…