une percée dans l’étude individuelle des cellules

Pour comprendre la machinerie complexe qui fait fonctionner nos cellules, il est bien souvent nécessaire de les tuer pour disséquer leur contenu. Deux équipes suisses des écoles polytechniques fédérales de Zurich (ETHZ) et de Lausanne (EPFL) ont développé une méthode d’analyse innovante, le Live-seq, qui laisse les cellules indemnes et ouvre, ainsi, de nouvelles portes aux scientifiques. Les détails de cette méthode ont été publiés le 17 août dans la revue Nature.

Celle-ci s’ajoute à un panel de techniques qui, depuis un peu plus d’une décennie, ont révolutionné la recherche en biologie : les méthodes d’analyse de cellules uniques. Ces techniques ont gagné en ampleur grâce au développement de systèmes microfluidiques qui isolent les cellules les unes des autres et permettent de les analyser séparément. Des différences majeures ont ainsi pu être observées avec des cellules autrefois étudiées en population et dont l’analyse groupée ne fournissait que des valeurs moyennes non représentatives de la diversité biologique.

Un suivi temporel

Au sein de l’équipe de Julia Vorholt à Zurich, Orane Guillaume-Gentil travaille depuis dix ans sur un système de pipettes miniatures, le FluidFM, dont les aiguilles ultrafines (quelques centaines de nanomètres de diamètre) sont particulièrement adaptées à des études sur cellules uniques. Grâce à ce système, elle explique être parvenue « à collecter une fraction non négligeable, entre 10 % et 70 %, de la cellule » – plus précisément de son cytoplasme, c’est-à-dire son milieu interne, hors noyau renfermant le génome. « Et c’était une surprise de constater que la cellule n’en mourrait pas. » De plus, après le prélèvement, elle retrouve son volume initial en quelques heures sans montrer, à ce jour, de perturbation majeure de son activité.

L’équipe suisse s’est concentrée sur l’analyse des molécules d’ARN, dont la production reflète l’activité génétique de la cellule

Dans ces prélèvements, véritables soupes de molécules biologiques en tout genre, l’équipe suisse s’est concentrée sur l’analyse des molécules d’ARN, dont la production reflète l’activité génétique de la cellule. En analysant le contenu d’une cellule sans la tuer ni la perturber, cette nouvelle technique offre aux chercheurs la possibilité de réaliser un suivi temporel de l’expression des gènes et des transformations qui en découlent.

A l’Institut Curie de Paris, le système est déjà en cours d’installation. Une décision prise à la suite de la prépublication, il y a un an, de ces résultats sur la plate-forme bioRxiv. Céline Vallot, directrice de recherche en cancérologie à l’Institut et co-coordinatrice de la plate-forme consacrée aux études en cellules uniques qui gérera l’appareil, ne cache pas son enthousiasme : « Cette capacité à la non-destruction des cellules uniques est révolutionnaire, c’est un changement de paradigme. Jusqu’à présent, on modélisait la temporalité en faisant des points de mesures sur des cellules différentes à des moments différents. Maintenant, on va être capable de dire précisément comment chaque individu a évolué dans le temps. »

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