Évaluation des effets du dasatinib sur les cellules souches mésenchymateuses

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Cellules souches mésenchymateuses Sénescence Sénolytiques Dasatinib Thérapie cellulaire

Contexte académique

Les cellules souches mésenchymateuses/stromales (Mesenchymal Stem/Stromal Cells, MSCs) sont un type de cellules souches multipotentes largement utilisées en médecine régénérative et en thérapie cellulaire. Cependant, les MSCs subissent un vieillissement progressif (sénescence) lors de la culture in vitro, ce qui entraîne une diminution de leur capacité de prolifération et de différenciation, constituant ainsi un obstacle majeur à leur application clinique. Les cellules sénescentes sont des cellules non divisibles de manière irréversible, dont la fonction est considérablement réduite, affectant l’efficacité thérapeutique globale de la population cellulaire. Ces dernières années, les chercheurs ont découvert que l’utilisation de médicaments sénolytiques (comme le Dasatinib) peut éliminer sélectivement les cellules sénescentes, préservant ainsi les fonctions des MSCs saines. Le Dasatinib est un inhibiteur de la tyrosine kinase approuvé par la FDA, principalement utilisé pour traiter la leucémie myéloïde chronique, et a récemment été identifié comme ayant le potentiel d’éliminer les cellules sénescentes. Cette étude vise à explorer l’impact du Dasatinib sur le phénotype, le génotype et la fonction immunomodulatrice des MSCs, offrant ainsi de nouvelles stratégies pour leur application clinique.

Source de l’article

Cette étude a été réalisée par David P. Heinrichs, Vitali V. Maldonado, I. Kade K. Ardana, Ryan M. Porter et Rebekah M. Samsonraj. Les auteurs sont affiliés au Département de génie biomédical de l’Université de l’Arkansas, au Programme interdisciplinaire de biologie cellulaire et moléculaire de l’Université de l’Arkansas et au Département de chirurgie orthopédique du Centre médical de l’Université de l’Arkansas. L’article a été publié en ligne le 29 octobre 2024 dans la revue Cellular and Molecular Bioengineering, avec le DOI 10.1007/s12195-024-00830-1.

Processus et résultats de la recherche

1. Culture et induction de la sénescence des MSCs

L’étude a utilisé des MSCs dérivées de la moelle osseuse provenant de sources commerciales, en distinguant les cellules jeunes (passages 5-9) et sénescentes (passages 15-20). La sénescence des MSCs a été induite par des passages répétés. L’expérience a été divisée en quatre groupes : cellules non sénescentes + Dasatinib, cellules non sénescentes + DMSO (groupe témoin), cellules sénescentes + Dasatinib, cellules sénescentes + DMSO. Chaque groupe a été répété trois fois pour des réplicats techniques.

2. Coloration vivant/mort et analyse de la croissance cellulaire

Grâce à des expériences de coloration vivant/mort, les chercheurs ont découvert que le traitement au Dasatinib réduisait significativement le taux de survie des cellules sénescentes, tout en ayant un impact moindre sur les cellules non sénescentes. L’analyse des courbes de croissance a montré que les cellules traitées au Dasatinib présentaient une tendance de croissance significative sur 6 jours, indiquant que le Dasatinib pouvait éliminer les cellules sénescentes et favoriser la prolifération des cellules saines.

3. Coloration de la β-galactosidase associée à la sénescence

Les expériences de coloration de la β-galactosidase associée à la sénescence (SA-β-gal) ont confirmé que le traitement au Dasatinib réduisait significativement la proportion de cellules sénescentes, tandis que la proportion de cellules non sénescentes augmentait de manière significative. Cela indique que le Dasatinib a la capacité d’éliminer sélectivement les cellules sénescentes.

4. Différenciation ostéogénique et analyse de l’expression génique

Dans les expériences de différenciation ostéogénique, les chercheurs ont constaté que le traitement au Dasatinib n’affectait pas significativement la capacité de différenciation ostéogénique des MSCs. L’analyse par PCR quantitative en temps réel (RT-qPCR) a montré que le traitement au Dasatinib augmentait significativement l’expression des gènes associés à l’ostéogenèse (comme COL1A1 et SP7) dans les cellules sénescentes, suggérant que le Dasatinib pourrait améliorer le potentiel de différenciation ostéogénique des cellules sénescentes.

5. Différenciation adipogénique et analyse de l’expression génique

Dans les expériences de différenciation adipogénique, le traitement au Dasatinib n’a pas eu d’impact significatif sur la capacité de différenciation adipogénique des MSCs. Cependant, l’analyse de l’expression génique a révélé que le traitement au Dasatinib augmentait significativement l’expression des gènes associés à l’adipogenèse (comme PPARγ et CEBPα), indiquant que le Dasatinib pourrait améliorer le potentiel de différenciation adipogénique des MSCs.

6. Expériences de différenciation chondrogénique

Dans les expériences de différenciation chondrogénique, le traitement au Dasatinib n’a pas eu d’impact significatif sur la capacité de différenciation chondrogénique des MSCs. Le groupe traité au TGF-β a montré une plus grande déposition de glycosaminoglycanes (GAG), mais le Dasatinib n’a pas significativement modifié ce phénomène.

7. Analyse de la fonction immunomodulatrice

Grâce à des expériences d’activité de l’indoleamine 2,3-dioxygénase (IDO), les chercheurs ont constaté que le traitement au Dasatinib n’affectait pas significativement la fonction immunomodulatrice des MSCs. Cela indique que le traitement au Dasatinib ne compromet pas la capacité immunosuppressive des MSCs.

Conclusions et signification de l’étude

Cette étude démontre que le Dasatinib peut efficacement éliminer les MSCs sénescentes tout en préservant et en améliorant la capacité de prolifération et de différenciation des MSCs saines. Le traitement au Dasatinib augmente significativement l’expression des gènes associés à l’ostéogenèse et à l’adipogenèse, suggérant qu’il pourrait améliorer le potentiel thérapeutique des MSCs. De plus, le traitement au Dasatinib ne compromet pas la fonction immunomodulatrice des MSCs, fournissant ainsi une base importante pour son application en médecine régénérative et en thérapie cellulaire.

Points forts de l’étude

  1. Élimination sélective des cellules sénescentes : Le Dasatinib peut efficacement éliminer les MSCs sénescentes tout en préservant les fonctions des cellules saines.
  2. Amélioration du potentiel de différenciation : Le Dasatinib augmente significativement l’expression des gènes associés à l’ostéogenèse et à l’adipogenèse, indiquant qu’il pourrait améliorer le potentiel thérapeutique des MSCs.
  3. Préservation de la fonction immunomodulatrice : Le traitement au Dasatinib ne compromet pas la capacité immunosuppressive des MSCs, assurant ainsi son applicabilité clinique.

Directions futures de recherche

  1. Analyse de la longueur des télomères : Étudier l’impact du Dasatinib sur la longueur des télomères des MSCs pour explorer ses mécanismes anti-âge.
  2. Étude de la fonction mitochondriale : Examiner l’effet du Dasatinib sur la fonction mitochondriale des MSCs pour une compréhension complète de son action anti-âge.
  3. Sécrétion de vésicules extracellulaires : Explorer l’impact du Dasatinib sur la sécrétion de vésicules extracellulaires par les MSCs pour étendre sa valeur clinique.

Valeur de la recherche

Cette étude offre de nouvelles stratégies pour l’application clinique des MSCs, en utilisant le Dasatinib pour éliminer les cellules sénescentes, ce qui peut considérablement améliorer l’efficacité thérapeutique des MSCs. De plus, les résultats de cette étude fournissent une base théorique et expérimentale importante pour l’application du Dasatinib en médecine régénérative et en thérapie cellulaire, avec une valeur scientifique et un potentiel clinique significatifs.