Pendant des décennies,
la mitose (processus de division cellulaire) a été enseignée comme
un processus rigoureux, presque mécanique. Chaque cellule, à l’aube
de sa division, s’arrondit pour assurer une répartition symétrique
de son matériel génétique, donnant naissance à
deux cellules filles identiques. Mais une nouvelle étude pourrait
bien faire vaciller ce dogme vieux d’un siècle. Des chercheurs de
l’Université de Manchester viennent en effet de démontrer que
certaines cellules se divisent… sans suivre ce scénario
classique.
Leurs travaux révèlent
un phénomène inattendu : la division isomorphe. Contrairement à la
division dite « canonique », où la cellule mère adopte une forme
sphérique avant la mitose, certaines cellules gardent leur
morphologie initiale — souvent allongée — et donnent naissance à
deux cellules filles différentes, aussi bien en forme qu’en
fonction. Une découverte qui change notre compréhension de la
formation des tissus… et peut-être, à terme, du cancer.
Quand la forme change le
destin cellulaire
Sous la direction des
biologistes Shane Herbert et Holly Lovegrove, l’équipe a observé ce
comportement surprenant chez des cellules souches d’embryons de
poisson zèbre, en pleine formation de vaisseaux sanguins. À ce
stade, les cellules doivent constamment se réorganiser pour créer
des tissus complexes. Mais au lieu de s’arrondir pour se diviser de
façon parfaitement symétrique, certaines cellules conservent leur
forme initiale, ce qui influence directement la morphologie et la
fonction des cellules filles.
Résultat : la
division n’est plus un simple copier-coller. Elle devient un
mécanisme de diversification, produisant des cellules aux
trajectoires différentes. Ce processus pourrait notamment expliquer
comment certaines couches cellulaires — comme les cellules
épithéliales ou endothéliales — parviennent à se spécialiser au bon
endroit, au bon moment.
Crédit :
iStock
le processus classique de division cellulaire. En réalité, ça ne se
passe pas toujours comme ça. Crédits : Rujirat
Boonyong/istock
Un vieux dogme remis en
question
Pourquoi ce phénomène
n’a-t-il jamais été observé auparavant ? En partie parce que la
division cellulaire a longtemps été étudiée dans des conditions
artificielles, où les cellules étaient forcées de s’arrondir sur
des surfaces plates. Pour dépasser cette limite, les chercheurs ont
eu recours à une technique de pointe : le micropatterning.
En gravant des formes
spécifiques sur des surfaces antiadhésives à l’aide d’un laser UV,
ils ont obligé les cellules à adopter des morphologies bien
précises avant leur division. Ce protocole leur a permis de
démontrer que plus une cellule est allongée avant la mitose, plus
elle a de chances de rester isomorphe — c’est-à-dire de se diviser
sans changer de forme.
Garder la mémoire… en gardant
la forme
Mais pourquoi est-ce
si important ? Parce que la forme d’une cellule porte en elle une
mémoire de son état avant division. En gardant leur morphologie
pendant la mitose, ces cellules transmettent aux cellules filles
des informations précieuses — sur leur orientation, leur
environnement, ou leur futur rôle dans le tissu. Ce que
l’arrondissement classique efface presque entièrement.
Comme l’expliquent
les auteurs dans leur article publié dans Science :
« La division
isomorphe permet de transmettre aux cellules filles de nombreuses
informations sur l’état cellulaire prémitotique, dont la plupart
sont perdues et réinitialisées lors de l’arrondissement mitotique
classique. »
Et si le cancer exploitait ce
mécanisme ?
Cette découverte
dépasse le cadre du développement embryonnaire. Car la division
cellulaire asymétrique, en générant des cellules aux comportements
divergents, joue aussi un rôle clé dans la progression de certains
cancers. Des cellules tumorales capables de se diviser sans se
normaliser pourraient donner naissance à des clones plus invasifs,
capables de migrer ou de former des métastases.
En comprenant mieux
comment la forme d’une cellule influence son avenir, les chercheurs
pourraient ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques. Manipuler la
morphologie cellulaire avant division pourrait devenir un levier
pour contrôler la différenciation — ou bloquer la prolifération de
cellules cancéreuses.
Un tournant pour la biologie
cellulaire
En somme, cette
avancée ne remet pas seulement en cause un détail technique de la
division cellulaire. Elle réécrit une page fondamentale de la
biologie, en montrant que les cellules ne sont pas toutes
contraintes de se plier aux mêmes règles. Et qu’en gardant leur
forme, elles peuvent mieux se souvenir d’où elles viennent… pour
mieux décider où elles vont.
