Les cellules souches embryonnaires ont la capacité de se diviser pour de longues périodes et de conserver leur capacité à faire tous les types de cellules dans l'organisme.Celles-ci sont appelées cellules souches pluripotentes.
Le type le plus connu de cellule souche pluripotente est celui présent dans les embryons qui aide les bébés grandissent dans l'utérus. Ces cellules forment au stade de blastocyste de développement. Un blastocyste est une boule creuse de cellules qui est plus petite qu'une tête d'épingle. Les cellules souches embryonnaires se trouvent à l'intérieur de ce ballon de cellules.
Génération de cellules souches embryonnaires
Les cellules souches embryonnaires sont dérivées d'embryons. Ils sont spécifiquement obtenus à partir des œufs qui ont été fécondés in vitro pour un couple infertile dans une fécondation in vitro clinique. Ce sont excédentaires œufs fécondés qui sont donnés pour la recherche avec le consentement éclairé des donneurs. Ces embryons ne sont pas des œufs qui ont été fertilisés à l'intérieur du corps d'une femme.
Les embryons qui peuvent fournir des cellules souches embryonnaires sont typiquement quatre ou cinq jours et sont une boule creuse de cellules microscopiques appelés blastocyste. Le blastocyste comprend trois structures: -
• trophoblaste - couche de cellules qui entourent le blastocyste
• blastocoel - la cavité creuse à l'intérieur du blastocyste
• masse cellulaire interne - autour de 30 cellules à une extrémité de la blastocoel
La croissance des cellules souches embryonnaires dans le laboratoire
Les cellules souches embryonnaires sont cultivés dans le laboratoire en utilisant une procédure appelée culture cellulaire. Les cellules souches embryonnaires humaines sont d'abord isolés en retirant la masse cellulaire interne dans une boîte de culture de laboratoire en plastique qui contient un milieu nutritif ou bouillon appelé le milieu de culture. Conservés à la température et l'humidité approprié les cellules se divisent et répartis sur la surface de la boîte.
Typiquement embryon de souris de manteau de cellules de la peau de la paroi interne de la boîte de culture de sorte qu'ils ne seront pas diviser. Ceci est appelé la couche nourricière. Cette couche donne une surface collante sur les cellules souches embryonnaires humaines à attacher. Ces cellules nourricières libèrent également des substances nutritives dans le milieu de culture. De nouvelles techniques sont conçues pour éviter que ces cellules nourricières pour le risque de virus ou d'autres macromolécules susceptibles d'être transmis à partir de la souris à l'homme.
Pendant plusieurs jours, les cellules de la masse cellulaire interne prolifèrent et couvrent la boîte de culture. Ils sont ensuite retirés en douceur et transplantés sur plusieurs boîtes de culture frais. Cette opération est répétée à plusieurs reprises et pendant de nombreux mois et est appelé repiquage. Chaque cycle de sous-culture des cellules est désigné en tant que passage. Après 6 mois de repiquage initial de 30 cellules de la masse cellulaire interne peut produire des millions de cellules souches embryonnaires.
Étant donné que ces cellules souches embryonnaires ont proliféré en culture cellulaire pendant six mois ou plus sans différencier elles sont appelées cellules pluripotentes. Ils sont génétiquement normal et sont maintenant appelés lignée de cellules souches embryonnaires. Une fois que la ligne est établie lots des cellules sont congelées et expédiées à d'autres laboratoires pour la poursuite de la culture et de l'expérimentation.
L'identification des cellules souches embryonnaires
Les cellules sont testés à différents points durant le processus de génération pour voir si elles présentent des propriétés fondamentales qui les rendent les cellules souches embryonnaires. Ce processus est appelé la caractérisation. Les cellules sont soumises à une batterie standard de tests qui mesurent les propriétés fondamentales des cellules.
Repiquage pendant de nombreux mois sans différenciation est le premier test qui détermine la capacité à long terme d'auto-renouvellement. Les cellules sont examinées au microscope pour voir si elles sont en bonne santé et restent indifférencié.
Un autre test important est de rechercher la présence d'une protéine appelée Oct-4 qui est généralement faite par des cellules indifférenciées. Oct-4 est un facteur de transcription qui aide à transformer commutateurs génétiques ou désactiver.Chromosomes des cellules sont également examinées à la recherche de dommages le cas échéant.
La stimulation des cellules souches embryonnaires pour différencier finalement
Les cellules souches embryonnaires non différenciées sont ensuite stimulées pour se différencier dans le type de cellule souhaité. Pour cela, les cellules sont autorisées à se regrouper pour former des corps embryoïdes. Cela leur permet de se différencier spontanément. Ils font des cellules nerveuses, des cellules cardiaques, des cellules du cerveau, des cellules musculaires et d'autres types de cellules.
Toutefois, cette différenciation spontanée ne contribue pas à la production de cultures souhaitées de types de cellules spécifiques. Pour produire des cellules différenciées, les chercheurs modifier la composition chimique du milieu de culture et la surface de la boîte de culture et modifier des cellules par l'insertion de gènes spécifiques.