Lézard axolotl (Photo : Getty).
Une nouvelle étude publiée dans Nature Communications révèle les secrets moléculaires derrière la capacité miraculeuse de l'axolotl à régénérer ses membres.
Le plus surprenant est que le composé central de ce processus est l’acide rétinoïque, un dérivé familier de la vitamine A, que l’on trouve couramment dans les médicaments contre l’acné.
Les axolotls – d’étranges créatures qui vivent dans les lacs d’eau douce du Mexique – sont depuis longtemps un sujet de recherche attrayant en biologie régénérative.
Contrairement aux humains, lorsqu'ils perdent un membre, les axolotls peuvent le régénérer entièrement, des os aux articulations, en passant par les vaisseaux sanguins et les nerfs. Ce phénomène n'est pas rare chez certaines espèces animales, mais la capacité de l'axolotl à régénérer des membres complexes a toujours étonné les scientifiques .
Cependant, une équipe de recherche de l'Université Northeastern (États-Unis), dirigée par le professeur James Monaghan, a découvert que ce « miracle » biologique est en réalité contrôlé par un système de signalisation moléculaire sophistiqué. Dans ce système, l'acide rétinoïque agit comme un système de positionnement spatial (GPS biologique) pour la régénération cellulaire.
Acide rétinoïque – des cosmétiques à la régénération tissulaire
L'acide rétinoïque est un dérivé actif de la vitamine A, couramment utilisé pour traiter l'acné et le vieillissement cutané. Mais de nouvelles recherches suggèrent que ce composé fait bien plus que cela : il indique aux cellules où elles se situent sur l'axe de croissance du membre et quels tissus y construire, de l'épaule au coude en passant par le doigt.
La distribution de la concentration d’acide rétinoïque le long de l’axe du membre – haute à la base, basse vers la pointe – forme une « coordonnée biologique » qui aide à diriger le processus de reconstruction de la structure du membre exactement comme avant.
L'acide rétinoïque est un dérivé actif de la vitamine A, couramment utilisé dans le traitement de l'acné et du vieillissement cutané (Photo : Getty).
L'enzyme CYP26B1 joue un rôle clé dans ce processus. Elle contribue à la dégradation de l'acide rétinoïque et régule son gradient de concentration. Lorsque l'équipe a inhibé cette enzyme, les membres régénérés de la salamandre ont poussé au mauvais endroit, avec des tissus répétitifs ou des os supplémentaires, indiquant que le « GPS moléculaire » avait été désactivé.
Même en utilisant CRISPR pour inactiver le gène Shox – un gène qui contrôle la croissance de l'avant-bras chez les vertébrés – l'axolotl a vu son membre repousser, mais le milieu du bras était déformé, tandis que la main restait intacte. Cela suggère que ces gènes régulent des parties distinctes du membre – une découverte importante pour la médecine régénérative.
Les humains peuvent-ils se régénérer ?
Il est à noter que certains gènes communs aux axolotls existent également chez l'homme. Par exemple, des mutations du gène Shox peuvent provoquer des troubles du développement des membres tels que la tétraplégie ou des déformations articulaires. Cela suggère des similitudes dans le programme de développement des membres entre les deux espèces.
Cependant, selon le professeur James Monaghan (Northeastern University, États-Unis), la différence ne réside pas dans les gènes mais dans la façon dont les cellules répondent aux signaux biologiques.
Chez les axolotls, une blessure aux membres peut réactiver un programme de développement embryonnaire qui génère de nouveaux tissus pour remplacer la partie perdue. Chez l'humain, en revanche, ce même signal est interprété à tort comme une blessure nécessitant une réparation, ce qui entraîne la formation de tissu cicatriciel.
C'est cette réponse biologique qui empêche les humains de régénérer leurs membres comme les salamandres. Cependant, le professeur Monaghan estime que si nous parvenons à recréer un environnement de signalisation adéquat, en obligeant les cellules souches à « écouter » les signaux de régénération au lieu de réagir de manière incorrecte, la régénération complète des membres est alors possible.
Cette recherche ouvre une nouvelle voie : ne pas interférer profondément avec les gènes, mais réguler des molécules de signalisation comme l’acide rétinoïque pour contrôler le comportement cellulaire. Autrement dit, au lieu de reprogrammer le génome, les scientifiques cherchent à communiquer le « langage biologique » que les cellules comprennent.
Révolution de la biologie régénérative
Bien que les humains soient encore loin de pouvoir faire repousser leurs membres comme les salamandres, cette recherche constitue une étape importante, prouvant que la régénération n’est plus un mystère, mais peut être entièrement expliquée par la biologie moléculaire.
Partout dans le monde , de nombreux autres groupes de recherche poursuivent également cet objectif. Un groupe de l'Université Tufts (États-Unis) a réussi à stimuler la repousse des pattes de grenouilles adultes grâce à la thérapie bioélectrique.
Une équipe autrichienne développe une carte moléculaire qui aide les cellules à se souvenir de la forme originale d'un membre perdu - un facteur clé pour restaurer une structure précise.
Certaines théories évolutionnistes suggèrent que les humains avaient autrefois une plus grande capacité de régénération, mais l'ont progressivement perdue par sélection au profit d'un taux de guérison plus rapide grâce au tissu cicatriciel, adapté aux conditions de survie difficiles.
Si le rêve de voir des membres repousser est encore loin, cette recherche marque une étape importante : elle démontre que la capacité de régénération n'est plus un mystère, mais peut être décryptée grâce aux outils biologiques modernes. Cela pourrait ouvrir la voie à une nouvelle révolution de la médecine régénérative.
Source : https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thuoc-tri-mun-he-lo-bi-mat-giup-con-nguoi-moc-lai-tay-chan-nhu-ky-nhong-20250614072352981.htm
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