Dans un laboratoire du MIT (Institut de technologie du Massachusetts), un ver plat se meurt. Il s’agit d’une Planaire, un simple animal, nageant ou rampant, qui est normalement très difficile à tuer. Les planaires sont les maitres de la régénération ; l’animal peut renaitre entièrement, à partir de petits amas de tissu.

Si vous en coupez une en deux, elle formera tout simplement, deux planaires. Mais ces animaux, spécialement pour la recherche, ont été bombardé avec des doses élevées de radiations qui ont anéanti leur capacité à se régénérer. Lentement, leurs cellules se désagrègent. En l’absence de nouvelles pour les remplacer, les planaires n’ont que quelques semaines à vivre.

Mais Daniel Wagner et Irving Wang sont sur le point de les sauver à leur façon. Ils greffent une cellule spéciale d’une donatrice Planaire, dans la terminaison de la queue de l’individu. La cellule commence à se diviser. Elle produit la peau, les viscères, les nerfs, les muscles, les yeux et une bouche.

Ci-dessous : cette planaire a été irradiée pour tuer l’ensemble de ses cellules en division, à l’exception des cellules rares et isolées, souches pluripotentes, appelées néoblastes clonogénique (cNeoblasts). Quatorze jours plus tard, une colonie de cNeoblasts (points violet foncé) a commencé à se propager dans les tissus de la planaire.

Comme les planaires meurent à partir de l’arrière de la tête, les cellules transplantées se sont propagées en montant de la queue. Au pire, l’animal est une masse rabougrie sans tête visible. Mais deux semaines après la greffe, il a complètement régénéré. Une nouvelle planaire a réapparu, tel le phénix, de ces cendres. Son corps entier est maintenant génétiquement identique à la seule cellule transplantée.

L’image ci-dessous montre la région de la tête d’une adulte planaire (Schmidtea mediterranea). La créature a été régénérée, 7 jours après un traitement par ionisation et contient une colonie de cellules souches de plus en plus marqués en rouge.

Cette capacité à régénérer un organe d’une seule cellule est incroyable, même selon les normes de la planaire. C’est d’autant plus inhabituel, car les cellules transplantées proviennent d’une adulte. Bien sûr, tous les animaux se développent à partir d’une seule cellule. Les Embryons d’animaux sont pleins de cellules souches capables de produire tous les tissus du corps, des muscles, à la peau, aux nerfs. Mais les cellules souches adultes sont plus limitées. Ils ne peuvent produire que des cellules de tissus spécifiques. Une cellule souche du sang, par exemple, peut produire différents types de cellules sanguines, mais pas de neurones ou de la peau. Les Planaires brisent la règle. Certaines de leurs cellules adultes peuvent se régénérer en un animal entier, la production de tous les différents types de cellules qui composent une planaire.

Jusqu’à présent, les scientifiques savaient que les Planaires pouvaient faire repousser des parties du corps en utilisant des cellules spéciales appelées néoblastes. Mais on ne savait pas s’il y avait des néoblastes distincts, consacrés à des tissus spécifiques (comme les cellules souches adultes) ou si chaque Neoblast avait le potentiel infini de cellules souches embryonnaires.

Wagner et Wang ont découvert la réponse, en exposant les planaires à des niveaux élevés de rayonnement qui ont détruit la grande majorité de leurs cellules en division. Mais certaines ont survécu. En une semaine, ces cellules spéciales, connues sous le nom de c-néoblastes, avaient produit les plus gros clusters de cellules en division, répartis dans le corps des animaux. Chaque cluster était une série de clones produit par un seul ancêtre. Mais même ainsi, ils contenaient différents types de tissus, des cellules nerveuses, musculaires, intestinales et plus encore. Ces c-néoblastes sont des cellules adultes, mais ils semblent avoir le potentiel illimité des cellules souches embryonnaires. Juste trois ou quatre groupes de ces cellules spéciales ont suffi pour régénérer une planaire, après une dose de rayonnement non létale.

Comme ultime test de leurs capacités, Wagner et Wang ont transplanté des cellules c-néoblastes d’une adulte à une autre irradiée. La procédure a fonctionné. Les cellules du donneur ont graduellement envahi le corps agonisant de leur hôte, pour la production d’un nouvel animal. Lorsque Wagner et Wang coupent le nouveau plantaire à moitié, les deux moitiés pouvaient également se régénérer. À partir d’une seule cellule adulte, le duo a créé toute une famille de planaires.

L’extrait de l’étude proposée ici : Clonogenic Neoblasts Are Pluripotent Adult Stem Cells That Underlie Planarian Regeneration.