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.

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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.