Retracer le sort des cellules souches

La spectroscopie Raman cohérente anti-Stokes (CARS) a émergé comme une nouvelle technique de microscopie multiphotonique qui aborde directement les biomolécules endogènes avec une haute spécificité chimique. Cette technologie d'imagerie est idéale pour le suivi non invasif des cellules souches vivantes au cours de la différenciation en temps réel. Le projet CARSFORSTEM, financé par l'UE, cherchait à développer et à adopter la technologie CARS pour retracer le sort des cellules souches au cours de la différenciation.

Les chercheurs ont développé une méthode d'imagerie chimique quantitative portant sur l'acquisition de données en utilisant une technique CARS hyperspectrale à l'analyse et à la visualisation des concentrations absolues spatialement résolues de composants chimiques. La méthode développée devrait analyser les images hyperspectrales CARS pour des informations chimiques quantitatives des échantillons pour une gamme de recherches différentes. Plus particulièrement, la méthode a été utilisée pour étudier l'adoption de lipides saturés et insaturés par les adipocytes dérivés de cellules souches.

La méthode d'analyse d'image hyperspectrale serait un facteur clé pour l'étude des marqueurs CARS pour la différenciation des cellules souches embryonnaires (CSE) de souris. Les chercheurs ont découvert que dans les CSE soumises à une différenciation en adipocytes, l'imagerie hyperspectrale CARS a révélé la présence de structures sub-cellulaires chimiquement différentes du cytosol. Ils ont conclu que ces structures contiennent la protéine 4 de liaison d'acides gras, qui facilite le transfert d'acides gras entre les membranes extra- et intracellulaires dans les adipocytes. Cela représente une première étape vers l'identification de la voie de différenciation d'une cellule souche, avant même qu'un changement de morphologie ne soit effectué, en utilisant une technique de microscopie sans marquage.

En conclusion, les travaux du projet ont entraîné le développement d'une méthode rapide permettant l'imagerie chimique en temps réel et la microscopie à haut débit et dense sans marquage. L'étude a d'importantes implications pour l'applicabilité de la technologie des cellules souches comme traitement pour une série de maladies. De plus, cela pourrait aider à comprendre les mécanismes fondamentaux du métabolisme lipidique dans les cellules.