Une découverte susceptible de valoir un prix Nobel par les scientifiques de VectorBuilder révèle les mécanismes fondamentaux du développement
CHICAGO, 23 avr. 2026 (GLOBE NEWSWIRE) -- L’une des questions les plus fondamentales de la biologie est de comprendre comment un seul œuf fécondé produit la diversité des types cellulaires constituant le corps — des neurones et de la peau aux muscles et au sang — lesquels partagent le même patrimoine génétique mais présentent des profils d'expression distincts. Aujourd’hui, une équipe de recherche dirigée par le Dr Bruce Lahn, directeur scientifique de VectorBuilder, a mis au jour les mécanismes fondamentaux qui régissent ce processus. Le caractère fondamental de ces résultats pourrait un jour leur valoir le prix Nobel.
L’équipe du Dr Lahn a mis au point une nouvelle technique puissante appelée « Potency-Seq » pour mesurer le potentiel transcriptionnel d’un gène. Celle-ci permet de déterminer si un gène silencieux a encore la capacité de s’activer ou si cette capacité a été définitivement perdue. Grâce à cette approche, les chercheurs ont découvert que, à mesure que les cellules souches se différencient en types cellulaires spécialisés, leur génome perd progressivement de son potentiel transcriptionnel, un nombre croissant de gènes étant définitivement bloqués, ou « occlus » comme le qualifie le Dr Lahn, et incapables de répondre à leurs facteurs de transcription (FT), de sorte qu’ils ne peuvent plus s’exprimer même si les FT qui activeraient normalement ces gènes sont présents dans les cellules. Le groupe du Dr Lahn a baptisé ce processus « occlusis », en référence à l’occlusion progressive et irréversible du potentiel transcriptionnel du génome au cours du développement, qui restreint progressivement le potentiel de lignée des cellules en cours de différenciation. Ils ont avancé que la définition la plus fondamentale d’un type cellulaire ne réside pas tant dans son profil d’expression que dans la distinction entre les gènes du génome qui sont transcriptionnellement actifs et ceux qui sont occlus.
La découverte de l’occlusis résout un mystère longtemps resté sans réponse en biologie du développement, observé à travers l’arbre de la vie : pourquoi les cellules souches ont-elles la capacité de se différencier en cellules spécialisées telles que les cellules musculaires ou nerveuses, alors que les cellules spécialisées, une fois formées, ne peuvent ni se dédifférencier vers des états antérieurs plus souples, ni se transdifférencier d’un état spécialisé à un autre, bien que tous ces types cellulaires portent le même ensemble d’instructions génétiques ? Le modèle de l’occlusis avance que cela s’explique par le fait que les cellules souches possèdent un plus grand nombre de gènes transcriptiquement actifs que les cellules différenciées et, de plus, que différents types de cellules différenciées possèdent des ensembles distincts de gènes transcriptiquement actifs.
Il est important de noter que l’étude a également mis en évidence les mécanismes moléculaires clés qui régissent le processus d’occlusis. Elle a montré qu’au tout début du développement embryonnaire, les cellules souches pluripotentes naïves, les plus souches parmi les cellules souches, peuvent effacer l’occlusion sur l’ensemble de leur génome, rétablissant ainsi la capacité de tous les gènes à s’activer. Cette réinitialisation confère à ces cellules souches naïves la capacité unique de se développer en n’importe quel type de cellule. L’équipe du Dr Lahn a identifié un gène clé dans ce processus de réinitialisation, Esrrb, qui agit comme un facteur de désocclusion dans les cellules souches naïves. Il est essentiel de noter que l’expression d’Esrrb est désactivée dès que les cellules souches naïves entament leur différenciation, ce qui permet aux gènes de verrouiller la perte progressive de leur potentiel transcriptionnel au cours de la différenciation ultérieure.
De manière surprenante, l’équipe a découvert que l’occlusion peut se produire par le biais d’un mécanisme extrêmement simple : les gènes peuvent être définitivement silencieux simplement en étant enroulés dans des nucléosomes. Cela indique que l’occlusion est une caractéristique fondamentale de l’organisation de l’ADN, selon laquelle les gènes sont occlus par défaut lorsqu’ils ne sont pas protégés par des facteurs de transcription. L’équipe de Lahn a en outre démontré que dans les cellules souches à un stade plus avancé, où la capacité de désocclusion est déjà perdue mais où certains gènes silencieux doivent conserver la possibilité de s’activer lors d’une différenciation ultérieure, des facteurs « de remplacement » tels que Sox2 sont utilisés pour préserver le potentiel transcriptionnel de ces gènes en contrecarrant l’effet par défaut de l’occlusion médiée par les nucléosomes.
« La découverte de l’occlusis et de ses mécanismes moléculaires sous-jacents apporte une clarté sans précédent à une question fondamentale de la biologie, à savoir comment le développement crée divers types cellulaires de manière unidirectionnelle », a déclaré le Dr Bruce Lahn. « Nous pensons que, d’un point de vue évolutif, l’occlusion génique a jeté les bases de l’émergence de la vie multicellulaire, car la capacité à consolider l’identité des différents types cellulaires dans l’organisme par le biais de l’occlusion génique est une condition préalable au bon fonctionnement d’un organisme multicellulaire. »
« Curieusement, l’article a été rejeté par une douzaine de revues sans passer par un processus d’évaluation par les pairs, et il semblait que la plupart des rédacteurs en chef n’avaient pas compris l’étude ni sa portée », a commenté le Dr Lahn. « C’est un bon exemple de tyrannie éditoriale, où les goûts personnels, voire l’incompétence des rédacteurs en chef, ont une influence démesurée sur le choix des publications. Malheureusement, la sagesse collective de la rédaction, ou plutôt son absence, a conduit la science vers un état stéréotypé, souvent riche en données mais cruellement pauvre en réflexion. »
« Nous devons repenser les fondements mêmes de la publication scientifique afin que les découvertes scientifiques puissent s’imposer par leur mérite propre et que la recherche scientifique reste une activité passionnante et profondément intellectuelle », a déclaré le Dr Lahn, ajoutant : « Et c’est précisément ce que j’ai l’intention de faire. »
Le Dr Lahn prévoit de créer une fondation à but non lucratif destinée à financer des laboratoires à travers le monde afin d’étudier l’occlusis et son impact sur la santé. « Le mécanisme sous-jacent à la création et au maintien des diverses identités cellulaires chez les organismes multicellulaires est gravement sous-étudié, bien qu’il soit fondamental pour la biologie moderne. Il mérite bien plus d’attention de la part des chercheurs que ce qu’il reçoit actuellement », a déclaré le Dr Lahn.
Dans l’ensemble, cette étude offre des aperçus fascinants sur la manière dont les organismes multicellulaires construisent leurs divers types cellulaires à partir d’une seule cellule de départ. Elle pourrait également permettre de comprendre comment des erreurs dans ce processus pourraient contribuer au vieillissement et à des maladies telles que la dégénérescence et le cancer.
À propos de VectorBuilder
VectorBuilder est un leader mondial dans le domaine des technologies de transfert de gènes. Partenaire de confiance de milliers de laboratoires et d’entreprises biotechnologiques et pharmaceutiques à travers le monde, VectorBuilder est un guichet unique pour la conception, le développement et l’optimisation de solutions de transfert de gènes, de la recherche fondamentale aux applications cliniques. Son Vector Studio, lauréat de plusieurs prix, est une innovation révolutionnaire qui permet aux chercheurs de concevoir et de commander facilement des vecteurs sur mesure en ligne, les libérant ainsi du travail fastidieux de clonage et de conditionnement des vecteurs en laboratoire. Cette entreprise d’envergure mondiale dispose d’une capacité de production de vecteurs à haut débit, de vastes stocks de vecteurs et de composants, de solutions CRO personnalisées incluant des capacités avancées d’ingénierie des capsides d’AAV, ainsi que d’installations de fabrication GMP à la pointe de la technologie. Grâce à ses capacités de pointe en R&D et en CDMO, l’équipe de VectorBuilder s’efforce de fournir les solutions de délivrance génique les plus efficaces et de développer des outils innovants pour la recherche en sciences de la vie et la médecine génétique.
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