La régénération de membres humains, une possibilité grâce à la salamandre

L’homme possède certainement des capacités régénératrices. Mais à côté de celles de la salamandre, dont les membres repoussent après une blessure, elles font pâle figure. Les amphibiens sont, non seulement, les seuls vertébrés adultes capables de faire repousser un de leurs membres. Mais ils peuvent également régénérer de nombreuses structures complexes comme le coeur, les yeux, la moelle épinière ou encore leur queue. 

Depuis plusieurs années, les chercheurs étudient cette impressionnante capacité régénératrice dans l’espoir de mieux comprendre le phénomène chez les humains. Désormais, des scientifiques de la University College London ont identifié la voie biologique, baptisée Extracellular signal-regulated Kinases (ERK), qui permet aux cellules des salamandres de se régénérer. 

Constamment active chez ces amphibiens, le processus n’est pratiquement pas observé chez les mammifères. Loin de pouvoir être appliquée telle quelle chez les humains, cette découverte devrait permettre aux chercheurs de déceler le potentiel régénérateur des cellules chez les autres animaux.  Bien que le mécanisme exact soit encore inconnu, les salamandres sont capables de faire repousser leurs membres après une blessure. Pour cela, les cellules adultes sont reprogrammées. Cela signifie que, pour qu’il y ait régénération, les cellules adultes qui forment le membre, comme les cellules musculaires, doivent perdre leur identité première.

Elles prolifèrent ensuite afin de produire de nouvelles cellules qui contribuent à l’élaboration d’une nouvelle structure, explique le docteur Max Yun, chercheur principal de l’étude, à LiveScience. De la même manière, la salamandre peut régénérer sa queue, mais aussi ses yeux, sa mâchoire, ses organes internes et même sa moelle épinière. 

Or, cette voie est rarement observée dans les cellules adultes des mammifères, cela expliquerait notamment leurs faibles capacités régénératrices. En effet, chez les mammifères, l’ERK n’est pas constamment active. Mieux comprendre ce mécanisme permettrait ainsi de comprendre pourquoi certains vertébrés peuvent régénérer leur corps et d’autres non, afin de pouvoir appliquer ce processus chez les humains. 

Leur étude, publiée dans la revue Stem Cell Reports, démontre que l’activation constante d’un groupe de molécules chargées de contrôler une fonction particulière au sein d’une cellule (voie ERK), joue un rôle majeur au cours de la reprogrammation naturelle des cellules musculaires chez les salamandres. Or, les cellules ne peuvent être de nouveau intégrées au cycle cellulaire que si la voie ERK est constamment active. En comparant les cellules musculaires de salamandres et de mammifères, les chercheurs ont confirmé que ces dernières ne pouvaient activer la voie ERK que de façon éphémère. Néanmoins, si ces cellules sont forcées à maintenir la voie ERK active, notamment en leur greffant un morceau d’ADN afin de produire une protéine qui active la voie métabolique, elles acquièrent une meilleure capacité de régénération.