Nicola Festuccia, au cœur des décisions des cellules souches embryonnaires

Au cours des premiers stades de l'embryogenèse, toutes les cellules commencent avec le même potentiel : elles peuvent devenir n’importe quel type de cellule, c’est la totipotence. Chez les mammifères, cette capacité est vite perdue : quelques jours après la fécondation, les cellules commencent à se spécialiser. Les précurseurs du placenta se séparent alors de celles qui donneront tous les tissus de l’embryon, qui sont dites, cette fois-ci, pluripotentes. Cette spécialisation repose sur des facteurs de transcription, des protéines qui contrôlent l’expression des gènes et orchestrent les changements d’identité cellulaire.

Depuis sa thèse à Édimbourg, Nicola Festuccia cherche à comprendre quels sont ces facteurs clés dans les premières étapes du développement embryonnaire. En étudiant les cellules souches embryonnaires, il identifie Esrrb , un récepteur nucléaire orphelin, comme un acteur majeur du maintien de la pluripotence. Il montre que, lors de la division cellulaire, alors que la chromatine se compacte et que la plupart des régulateurs quittent l’ADN, Esrrb reste fixé à certaines régions clés de l’ADN. Il joue le rôle de mémo moléculaire permettant aux cellules de relancer rapidement leur programme génétique et de conserver plus longtemps leur état indifférencié.

Le chercheur révèle aussi que différents membres de cette famille de facteurs de transcription agissent ensemble. Il découvre notamment que l’absence de Nr5a2  bloque très tôt le développement embryonnaire au point d’empêcher ce dernier d’amorcer les premières décisions de destin cellulaire.

Ces résultats ouvrent la voie à ses recherches actuelles visant à décrypter les transitions qui mènent de la totipotence à la pluripotence, et au début de la différenciation somatique. Pour cela, il combine génétique, imagerie et analyse d’expression.

À terme, Nicola Festuccia veut ouvrir ses recherches fondamentales vers des approches plus intégrées. « Pourquoi pas sortir la tête de mon modèle et créer ce lien vers les autres maillons d’une chaîne de connaissances qui, à terme, pourra nourrir la médecine du futur », s’interroge-t-il.