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Certaines zones du cerveau des adultes contiennent des cellules souches neurales quiescentes, c’est-à-dire «dormantes», qui peuvent potentiellement être réactivées pour former de nouveaux neurones. Cependant, la transition de la quiescence vers la prolifération est encore mal comprise.

Une équipe, pilotée par l’ancien groupe du Pr Jean-Claude Martinou de l’Université de Genève et le groupe de la Pre Marlen Knobloch de l'Université de Lausanne, a découvert l’importance du métabolisme cellulaire dans ce processus et identifié comment réveiller ces cellules souches neurales et les réactiver. Les biologistes sont parvenu-es à augmenter le nombre de nouveaux neurones dans le cerveau de souris adultes et même âgées. Ces résultats, prometteurs pour le traitement de maladies neurodégénératives, sont à découvrir dans la revue Science Advances.

Le pancréas joue un rôle-clé dans la régulation du métabolisme. Lorsque certaines de ses cellules – les cellules bêta – ne produisent plus suffisamment d’insuline, le taux de sucre augmente dangereusement dans le sang (hyperglycémie) et le diabète apparaît.

Après avoir découvert que d’autres cellules pancréatiques différenciées, ou «spécialisées», peuvent s’adapter et compenser en partie ce manque d’insuline (voir communiqué de presse), l’équipe du Prof. Pedro Herrera de l’Université de Genèvede démontre que les cellules souches dont sont issues les cellules bêta sont présentes uniquement pendant le développement embryonnaire. Cette découverte met un terme à une longue controverse concernant l’existence hypothétique de cellules souches pancréatiques adultes pouvant engendrer de nouvelles cellules différenciées, productrices d’hormones, après la naissance. Les scientifiques ont également défini précisément l’identité génétique des cellules endocrines pancréatiques. Un outil prometteur pour la production de cellules à insuline de remplacement. Ces résultats sont à lire dans Cell Reports et Nature Communications.

Pertinence, spécificité et limitation des risques de rechute: ces trois éléments sont essentiels lors de la mise au point de nouvelles thérapies contre le cancer. En décryptant le rôle d’une protéine nommée FKBP10, exprimée dans les cellules tumorales lors de certains cancers (affectant notamment le poumon ou le colon), mais pas dans les cellules saines, des scientifiques des groupes du Pr Roberto Coppari et de la Pre Martine Collart de l’Université de Genève ont identifié une cible novatrice. Cette protéine particulièrement néfaste semble en effet renforcer l’agressivité du cancer en favorisant l’apparition de «cellules souches cancéreuses» résistantes. En inhibant cette protéine dans un modèle animal de cancer du poumon, l’équipe genevoise est parvenue à faire régresser la tumeur de manière spectaculaire. Ces résultats, à découvrir dans la revue Cell Reports, apportent une première preuve de l’intérêt de FKBP10 dans certaines formes de cancer pour lesquels le pronostic vital est particulièrement engagé.

Le cortex cérébral constitue le centre de contrôle de nos pensées et actions, et, au cours de la phase embryonnaire, des dizaines de types de neurones aux fonctions distinctes s’assemblent pour former les circuits permettant ces fonctions. Ces neurones naissent à partir de cellules souches progénitrices, qui les produisent l’un après l’autre et dans un ordre très précis.

Alors que les manuels de neurosciences établissent le caractère irréversible de ce processus de spécialisation, des chercheurs du groupe du Prof. Denis Jabaudon de l'Université de Genève apportent aujourd’hui la preuve du contraire. En effet, lorsque chez la souris on transplante des cellules progénitrices dans un embryon jeune, elles rajeunissent et récupèrent leurs compétences passées. Ces résultats sont à découvrir dans la revue Nature. Ils modifient en profondeur notre compréhension de la construction cérébrale en révélant une plasticité cellulaire insoupçonnée. A terme, ils ouvrent de nouvelles perspectives pour la régénération de circuits corticaux endommagés.

Le cortex est une région cérébrale complexe qui nous permet de percevoir le monde et d’interagir avec les objets et les êtres qui nous entourent. La diversité des tâches qu’il peut accomplir est reflétée par la diversité des neurones qui le composent: plusieurs dizaines de types de cellules aux fonctions distinctes s’assemblent au cours du développement pour former les innombrables circuits à l’origine de nos pensées et de nos actions.

Ces neurones naissent dans l’embryon à partir de cellules souches progénitrices, qui se divisent et produisent l’un après l’autre ces différents neurones. Mais comment ces progéniteurs parviennent-ils à générer des types de neurones précis au bon endroit et au bon moment ?

En identifiant les scénarios génétiques à l’œuvre, les groupes des Prof. Denis Jabaudon de l'Université de Genève et Prof. Ludovic Telley de l'Université de Lausanne, en collaboration avec Gulistan Agirman de l'Université de Liège, lèvent le voile sur la conception des cellules qui constituent les circuits du cerveau. Ces résultats, à découvrir dans la revue Science, apportent aussi un élément supplémentaire à la compréhension de l’origine des troubles neuro-développementaux.

Le plan de construction des mammifères est mis en œuvre peu après l’implantation de l’embryon dans l’utérus. Les différents axes du corps, antéro-postérieur, dorso-ventral et medio-latéral, se mettent en place rapidement, sous l’égide de réseaux de gènes qui coordonnent la transcription de l’ADN dans diverses régions de l’embryon au cours du temps.

Les équipes du Prof. Denis Duboule de l’Université de Genève et de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, et du Prof. Alfonso Martinez Arias de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni, ont démontré la capacité de pseudo-embryons de souris à produire la plupart des types de cellules progénitrices nécessaires au développement. Formées à partir de quelque 300 cellules souches embryonnaires seulement, ces structures, appelées gastruloïdes, ont un développement comparable à celui de la partie postérieure d’embryons âgés de 6 à 10 jours. L’étude, publiée dans la revue Nature, montre que la formation des trois axes embryonnaires principaux se déroule selon un programme d’expression des gènes similaire à celui des embryons. Les gastruloïdes possèdent ainsi un potentiel remarquable pour l’étude des stades précoces du développement embryonnaire et de ses anomalies.

Au début, tout est simple: les cellules se divisent en deux cellules identiques qui se divisent à leur tour, permettant ainsi à n’importe quel tissu de croître de façon exponentielle. Mais vient le moment où certaines d’entre elles doivent se spécialiser, où, sur le dos d’une mouche, une cellule doit «savoir» qu’en se scindant, elle donnera naissance à deux cellules fondamentalement différentes: un poil et un neurone.

Comment fonctionnent ces divisions asymétriques ? Comment une cellule mère peut-elle se scinder en deux «filles» aussi différentes ? Le groupe de Prof. Marcos González-Gaitán, de l’Université de Genève, s'est attelé à comprendre ce mécanisme jusque dans ses moindres détails tant ses enjeux sont importants: une cellule souche qui rate sa division asymétrique peut générer des cellules cancéreuses qui se reproduisent exponentiellement et former une tumeur. Les résultats de leur plus récente recherche, à lire dans Nature Communications, montrent comment l’information nécessaire circule au sein de la cellule mère, lui permettant de réussir cette division asymétrique.

13 h 30 - Official addresses

Prof. Jérôme LACOUR, vice-dean of the Sciences Faculty
Prof. Dominique SOLDATI-FAVRE, vice-dean of the Medicine Faculty
Prof. Jean-Dominique VASSALLI, rector of the University of Geneva
M. Charles BEER, member of the State Council in charge of the DIP

14 h 00 - Presentation of iGE3

Prof. Stylianos E. ANTONARAKIS, director of iGE3

14 h 30 - Conferences

Prof. Arnold MUNNICH, Hôpital Necker, Paris
   The (r)evolution of medicine through the human genome
Prof. Rudolf JAENISCH, MIT, Boston
   Stem cells in human health; myth or reality?

16 h 00 - Cocktail