Publié le 19 décembre 2025 17:11:00. Des chercheurs de l’Institut Rockefeller ont mis en lumière un mécanisme moléculaire qui permet aux cellules souches de conserver leur potentiel de développement même en période de stress métabolique intense, ouvrant de nouvelles perspectives sur la survie cellulaire et potentiellement sur le traitement du cancer.
- Une étude révèle comment les cellules souches embryonnaires de souris en « diapause » maintiennent leur capacité à se différencier en n’importe quel type de cellule.
- Ce mécanisme repose sur l’activation d’un « frein » moléculaire qui désactive les voies de différenciation cellulaire.
- Cette découverte pourrait avoir des implications importantes pour comprendre la dormance des cellules immunitaires, des cellules cancéreuses et le vieillissement neuronal.
À l’image des phoques qui retardent l’implantation de l’embryon jusqu’à ce que leurs réserves de graisse soient optimales, de nombreux mammifères, de la souris à l’orignal, pratiquent la diapause embryonnaire. Cette stratégie de survie, qui consiste à interrompre temporairement le développement embryonnaire, soulève une question fondamentale : comment un embryon peut-il s’arrêter et redémarrer son développement sans séquelles ? Une nouvelle étude, publiée dans la revue Genes & Development, apporte des éléments de réponse.
L’équipe du laboratoire Tarakhovsky à l’Institut Rockefeller a découvert que les cellules souches embryonnaires en diapause activent un programme moléculaire qui désactive les voies de différenciation cellulaire. Ce mécanisme, qui agit comme un frein intégré, permet aux cellules de conserver leur pluripotence – leur capacité à se transformer en n’importe quel type de cellule – même en l’absence de nutriments ou de signaux de croissance essentiels.
« L’étude de la diapause est passionnante, car nous avons affaire à la stratégie de survie ultime », explique Alexander Tarakhovsky, chef du Laboratoire d’épigénétique et de signalisation des cellules immunitaires. « Notre travail explique comment ces cellules entrent dans une animation suspendue, ce qui devrait faire dérailler le calendrier de développement, tout en devenant des embryons normaux donnant naissance à des animaux normaux. »
Alexander Tarakhovsky, chef du Laboratoire d’épigénétique et de signalisation des cellules immunitaires
La diapause embryonnaire est un phénomène répandu dans le règne animal, observé chez les mammifères, les poissons et les insectes. Chez les mammifères, le développement s’arrête généralement au stade blastocyste, une boule de quelques centaines de cellules, jusqu’à ce que les conditions environnementales soient favorables. Des études antérieures ont montré que les cellules souches embryonnaires peuvent être induites à entrer dans un état de diapause en laboratoire, en les soumettant à différents types de stress.
Les chercheurs ont découvert que plusieurs facteurs, tels que le blocage de la voie mTOR (un régulateur de la croissance cellulaire et du métabolisme) ou la réduction des facteurs de transcription Myc, conduisent à l’activation du même programme de freinage moléculaire. En examinant de plus près les cellules dormantes, ils ont identifié une protéine appelée Capicua, qui se déplace vers les gènes impliqués dans la différenciation cellulaire et les maintient silencieux. La suppression de Capicua permet l’activation des gènes de freinage, confirmant leur rôle essentiel dans le maintien de l’état de diapause.
Les implications de cette découverte pourraient dépasser le domaine de l’embryologie. De nombreux types de cellules survivent en ralentissant leur métabolisme pendant de longues périodes, et ce frein moléculaire nouvellement identifié pourrait expliquer comment les cellules immunitaires persistent pendant des décennies, comment les cellules souches des tissus conservent leur identité dans des environnements stressants, et comment certains virus et cellules cancéreuses peuvent rester en sommeil avant de se réactiver. L’équipe de Tarakhovsky étudie également si ces programmes de type diapause influencent le vieillissement ou la résistance aux dommages des neurones.
« Les humains ne connaissent pas de diapause – nous n’hibernons pas comme les ours et nos embryons n’entrent pas en animation suspendue sous l’effet du stress – mais il y a des cellules dans notre corps qui le font », précise Tarakhovsky. « Avec des études comme celles-ci, nous espérons mieux comprendre les principes généraux qui expliquent les dormances cellulaires qui ont un impact sur la santé humaine. »
Alexander Tarakhovsky, chef du Laboratoire d’épigénétique et de signalisation des cellules immunitaires
Milieux utilisés pour induire un état de type diapause in vitro. (Crédit : Lori Chertoff)
